Исследование нелинейно-оптических явлений на связанно-свободных переходах вещества

• Автор: Геллер, Юрий Исаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 292 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Квантовые кинетические уравнения для описания процессов
взаимодействия дискретных состояний с континуумом
1.1 Укороченные уравнения для амплитуд
вероятностей
1.2 Уравнения для матрицы плотности
1.3 Обобщенный дипольный момент для переходов в континуум
1.4 Четырехмерная векторная теория взаимодействия
и распада двух квазистационарных состояний
1.4.1 Связь кинетических уравнений с уравнениями движения
спина 1/2 в электрических и магнитных полях
1.4.2 Предельный переход к уравнениям Блоха и
Ландау - Лифшица
1.4.3 Анализ уравнений в случае изотропного тензора релаксации
1.4.4 Квазистационарное приближение
1.4.5 Векторный анализ уравнений для волновой функции
Заключение к Главе
а). Автоионизация в сильном электромагнитном поле [50]
б). Распад нейтральных А-мезонов [85, 164]
в). Распространение излучений в оптически анизотропных поглощающих
средах
Глава 2. Индуцированные излучением нелинейные резонансы в спектральных континуумах
2.1 Автоионизационно-подобные резонансы в ионизации,
фотопоглощении и нелинейной восприимчивости

2.2 Экспериментальная реализация индуцированных резонансов в спектральном континууме атомов
цезия
2.2.1 Поляризационная спектроскопия нелинейных резонансов в континууме
2.2.2 Экспериментальные исследования в парах цезия
2.2.3 Сопоставление экспериментальных результатов с теорией
2.3 Индуцированные автоионизационно - подобные резонансы в нелинейных восприимчивостях
высших порядков
2.3.1 Индуцирование резонансов в континууме при утроении
частот в парах натрия
2.3.2 Обсуждение эксперимента по генерации третьей гармоники
2.3.3 Нелинейные автоионизационно-подобные резонансы
оптической активности на частоте накачки
2.3.4 Исследование поляризационных характеристик прошедшего через сре-
ду излучения лазера на красителе в присутствие индуцирующего излучения
2.3.5 Обсуждение экспериментальных результатов
2.4 Автоионизационно-подобные резонансы в спектрах многофотонной ионизации
2.4.1 Условия наблюдения резонансов
2.4.2 Анализ экспериментов
2.4.3 Сопоставление искусственных резонансов с
автоионизационными
2.5 Особенности практического применения
искусственных резонансов в континууме
Глава 3. Нелинейно - оптические методы спектроскопии автоионизационных резонансов
3.1 Спектроскопия автоионизационных резонансов
методом нелинейного вычитания частот
3.1.1 Многофотонная автоионизация
3.1.2 Двухфотонное поглощение генерируемого излучения
3.1.3 Нерезонансный процесс преобразования
3.2 Активная поляризационная спектроскопия
автоионизационных резонасов

3.2.1 Резонансная индуцированная оптическая активность
3.2.2 Двухфотонный поляризационный резонанс с
автоионизационными уровнями
3.3 Спектроскопия первой производной
автоионизационных резонансов
Заключение к Главе
Глава 4. Воздействие электромагнитного излучения на автоионизационные спектры
4.1 Формулировка проблемы
4.2 Сужение и сдвиг автоионизационных резонансов в фотопоглощении
4.3 Сдвиг и изменение ширины автоионизационных
резонансов в спектрах многофотонной ионизации
4.4 Усиление излучений без инверсии населенностей на переходах в автоионизационные состояния
4.5 Особенности заселения автоионизационных
состояний
4.5.1 Зависимость спектра испускания одиночного автоионизационного состояния от характера его возбуждения
4.5.2 Спектр испускания ридберговской серией автоионизационных уровней
4.6 Квазиэнергетические состояния в континууме
4.6.1 Автоионизация в поле сильной электромагнитной волны
4.6.2 Определение КЭС
4.6.3 Неортонормированность функций КЭС
4.6.4 Критерии теории возмущений
4.6.5 Поведение системы во времени
4.6.6 Ионизация при вырождении КЭС
4.6.7 Проявления неортонормированности КЭС в распределении фотоэлектронов по энергии
4.6.8 Построение полного ортогонального набора КЭС
4.7 Влияние локального поля на спектры автоионизационных резонансов
4.7.1 Дисперсионные свойства автоионизационных резонансов с учетом локального поля
4.7.2 Влияние концентрации атомов на спектры ионизации

Легко убедиться, что в силу антисимметричности тензора уравнение (1.47) сохраняет квадрат "длины" 4-вектора 6м :
bb — - b2 = const. (1-48)
Отсюда следует, что конец 4-вектора № вычерчивает орбиту на поверхности псевдосферы (1.48) в четырехмерном пространстве. В частном случае чистого начального состояния (например, если при t=0 заселен только один из уровней) константа в равенстве (1.48) есть нуль, и псевдосфера превращается в конус.
Уравнение (1.47) можно записать в простой векторной форме:
bo = bd, b = &od + [Ъ х h]. (1-49)
В случае d = 0 система (1.49) сводится к уравнению Блоха (1.41). При этом величины 60 и Ь2 сохраняются по отдельности, т.е. конец вектора b движется по поверхности сферы b2 = const, в трехмерном пространстве (x,y,z).
Другой ситуацией, когда достигается упрощение уравнений (1.48), (1.49) и существует наглядная геометрическая картина, является случай точного резонанса = 0 при 7 = 0. Как следует из (1.49), уравнение для Ьх в этом случае становится тривиальным: Ьх = 0, а соотношение (1.48) переписывается в виде:
62 — Ь2у — b2z = const. (1.50)
Отсюда следует, что движение в трехмерном пространстве с координатными осями, задаваемыми ортами еу, ег, во, происходит по поверхности гиперболоида вращения. Гиперболоид является однополостпым, если константа в равенстве (1.50) отрицательна, двух-полостным — если указанная константа положительна и вырождается в конус
константа обращается в нуль. Если кроме того компоненты тензора Fм" не зависят от
времени, то помимо (1.50) появляется дополнительный интеграл движения: плоскость орбиты, по которой движется конец вектора b' = byev + bzez + Ь0е0:
b'n = const., (1-51)
где п — diz£y 4* h.xGо-
Если d = 0, т.е. справедливо уравнение Блоха (1.41), то траектория является окружностью, плоскость которой перпендикулярна орту во. Если же dz ф 0, то траектории движения становятся более разнообразными и представляют собой пересечение гипербол вида (1.50) и плоскости (1.51). В зависимости от величины констант в формулах (1.50), (1.51) могут получаться различные конические сечения: эллипс, парабола, гипербола. Переход от эллипсов к гиперболам осуществляется при dz = hx.