Физики вынуждены отказаться от знаменитого приближения Борна-Оппенгеймера

N+1Наука

Ядерное движение оказалось важным для фотоионизации молекулы водорода

Марат Хамадеев

Anna L. Wang et al. / Physical Review A, 2021

Физики исследовали временную задержку электрона, возникающую при двухфотонной ионизации молекулы водорода, с помощью реконструкции аттосекундных биений. Они показали, что теория этого процесса, основанная на приближении стационарных ядер, плохо описывает эксперимент при надпороговой фотоионизации с возбуждением катиона в высоколежащие колебательные подуровни. Это требует построение теории, где ядерное движение учитываются совместно с электронным. Исследование опубликовано в Physical Review A.

Квантово-механическое описание атома предполагает, что электроны движутся в постоянном потенциале ядра. В случае молекул атомных ядер становится больше одного, и они сами становятся участниками движения, следовательно, их потенциалы меняются со временем. В общем случае это очень сложная задача, решить которую помогло приближение Борна-Оппенгеймера. В его рамках предполагается, что движение ядер происходит на гораздо больших временных масштабах, нежели движение электронов. Это позволило решать задачи квантовой химии, разделяя электронные и ядерные степени свободы с высокой точностью.

Вместе с тем точность физического эксперимента с молекулами также растет. На текущий момент ученые научились исследовать молекулярную динамику на аттосекундном масштабе. Наиболее успешным в этом плане оказалось измерение времен задержки электронов при фотоионизации молекул в различных режимах: однофотонной, двухфотонной и туннельной. Сравнение результатов эксперимента с моделями позволяет уточнять последние. В этих моделях используется приближение стационарных ядер, которое, хоть и дает небольшие артефакты, но в целом вполне удовлетворительно. И все же есть основания ожидать, что для молекул с сильно колеблющимися ядрами, составленных из очень легких атомов (в пределе, для молекулы водорода), эти эффекты могут оказаться существенными, однако надежных экспериментальных свидетельств нарушения приближения Борна-Оппенгеймера при фотоионизации пока не обнаружено.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам «О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам

Как устроена дружба, чем она отличается от семейных отношений и любви

N+1
Егор Корешков Егор Корешков

Мы поговорили с Егором Корешковым о мире будущего и новых технологиях

Elle
Люди переоценили количество негатива в прошлых романтических отношениях Люди переоценили количество негатива в прошлых романтических отношениях

Люди часто оценивают себя в прошлом хуже, чем в настоящем, даже если это не так

N+1
Больше, чем детектив: случай Сэйерс Больше, чем детектив: случай Сэйерс

Как в серии ироничных детективных романов Сэйерс анализирует законы жанра

Полка
Эстетика срезов: как создавалась «Бриллиантовая рука» Леонида Гайдая Эстетика срезов: как создавалась «Бриллиантовая рука» Леонида Гайдая

Кинокритик рассказывает об истории создания «Бриллиантовой руки»

Esquire
Чего хочет женщина. 258 лет назад Екатерина II основала Эрмитаж Чего хочет женщина. 258 лет назад Екатерина II основала Эрмитаж

Главный музей России с большим достоинством прошел многочисленные трудности

СНОБ
Планетологи отказались от модели экстремального испарения океана магмы на молодом Меркурии Планетологи отказались от модели экстремального испарения океана магмы на молодом Меркурии

Модель эволюции магматического океана и первичной атмосферы на молодом Меркурии

N+1
Топ-5 Топ-5

Что придумывали шарлатаны до развития доказательной медицины

Популярная механика
Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться

Когда же наступает время съезжаться?

Cosmopolitan
Бесчеловечный изобретатель: может ли искусственный интеллект быть настоящим автором Бесчеловечный изобретатель: может ли искусственный интеллект быть настоящим автором

Австралийский суд признал, что ИИ может обладать правами на свое изобретение

Forbes
Вплоть до снятия с учета: ГИБДД жестко отреагировала на уловку водителей Вплоть до снятия с учета: ГИБДД жестко отреагировала на уловку водителей

Установка двойных стекол в машине – штраф

РБК
Почему нельзя надевать чужие кольца и еще 5 нелепых суеверий, которые сбываются Почему нельзя надевать чужие кольца и еще 5 нелепых суеверий, которые сбываются

Откуда пошли самые популярные суеверия и почему они сбываются?

Cosmopolitan
Жасмин: «Я никогда не беру работу в Новый год» Жасмин: «Я никогда не беру работу в Новый год»

Певица подвела итоги года и рассказала о своем участии в новогоднем мюзикле

Cosmopolitan
Самые красивые автомобили: американский Stutz Самые красивые автомобили: американский Stutz

Американская марка Stutz пережила два рождения

Популярная механика
Физики предложили искать темную материю с помощью детекторов гравитационных волн Физики предложили искать темную материю с помощью детекторов гравитационных волн

Физики предложили новый метод обнаружения частиц легкой темной материи

N+1
Все о холестерине: что это такое и нужно ли его снижать Все о холестерине: что это такое и нужно ли его снижать

Контроль за уровнем холестерина — надежный способ защитить сердце от заболеваний

РБК
Добро и зло посреди бескрайней тундры, или История одного несостоявшегося «колумбайна» Добро и зло посреди бескрайней тундры, или История одного несостоявшегося «колумбайна»

Когда подросток приходит к вам с намерением все взорвать и уничтожить

СНОБ
Выкидыш из-за скандала: охранник роддома выгнал истекающую кровью беременную Выкидыш из-за скандала: охранник роддома выгнал истекающую кровью беременную

Уроженка Обнинска Калужской области потеряла ребенка на 4-й неделе беременности

Cosmopolitan
Топ игр для слабых ПК: чем занять себя в свободное время Топ игр для слабых ПК: чем занять себя в свободное время

Экшены, шутеры и гонки для слабых ПК — выбирай на свой вкус!

Playboy
Археологи нашли в Турции разрушенное серией цунами древнее поселение Археологи нашли в Турции разрушенное серией цунами древнее поселение

Минойского извержение разрушило поселение Чешме-Багларараси в Западной Анатолии

N+1
Берлин, 22 июня… Берлин, 22 июня…

В тот день футбол интересовал немцев больше, чем сообщения о военных действиях

Дилетант
Абсолютный русский интеллигент и нравственный маяк: как вспоминают Дмитрия Зимина Абсолютный русский интеллигент и нравственный маяк: как вспоминают Дмитрия Зимина

Каким знали Дмитрия Зимина его коллеги и друзья?

Forbes
Forbes Club Legal Research: юридические компании России Forbes Club Legal Research: юридические компании России

Forbes Club представляет первое исследование лучших юридических компаний России

Forbes
Кальмар Кальмар

Как правильно выбрать или поймать кальмара?

Bones
Сплошная Санта-Барбара: как конструктивно решать конфликты в компании Сплошная Санта-Барбара: как конструктивно решать конфликты в компании

Вот что мы в Elbrus Bootcamp делаем, чтобы решать конфликты конструктивно

Inc.
Как пить дать: антипохмельный гид Esquire Как пить дать: антипохмельный гид Esquire

Как свести негативное влияние алкоголя на здоровье к минимуму?

Esquire
Как стать самым молодым оперирующим хирургом-онкологом и зачем врачу психотерапевт Как стать самым молодым оперирующим хирургом-онкологом и зачем врачу психотерапевт

Хирург-онколог рассказал, как совмещать практику хирурга с управлением клиникой

Forbes
Состояние непокоя Состояние непокоя

Юлия Пересильд знает: люди летают, а наша планета — маленькая и хрупкая

GQ
Особенности профориентации подростков Особенности профориентации подростков

Если подросток мечтает стать практикующим психологом

СНОБ
Перелетные птицы оказались светлее оседлых Перелетные птицы оказались светлее оседлых

Как светлая окраска помогает перелетным птицам?

N+1
Открыть в приложении