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

Австралийские птицы отличились несоответствием между генетическим и фенотипическим полом Австралийские птицы отличились несоответствием между генетическим и фенотипическим полом

Реверсия пола наблюдалась почти у пяти процентов особей австралийских птиц

N+1
История бетонного забора с ромбиками История бетонного забора с ромбиками

Esquire разыскал создателя бетонного забора с ромбиками

Esquire
«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
Жертвы проклятия короля Тутанхамона и счастливчик, которому повезло избежать злого рока Жертвы проклятия короля Тутанхамона и счастливчик, которому повезло избежать злого рока

История девяти человек, которая может заставить вас поверить в проклятие фараона

ТехИнсайдер
Большое плавание Большое плавание

Экскурсия по «Планете Океан»

Weekend
Мне бы мяса: 4 лайфхака, как выбрать идеальный стейк в магазине Мне бы мяса: 4 лайфхака, как выбрать идеальный стейк в магазине

Как выбрать лучший кусок мяса для стейка и не прогадать

Playboy
От 6 и больше: знаменитые мужчины с рекордным количеством браков От 6 и больше: знаменитые мужчины с рекордным количеством браков

Среди героев нашей подборки те, кому не лень заглянуть в загс и в шестой раз

Cosmopolitan
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
Что такое «Ядро Демона» и почему оно так называется? Что такое «Ядро Демона» и почему оно так называется?

Как маленький металлический шар может быть опасным?

Популярная механика
Польза и вред мандаринов для здоровья: советы врача Польза и вред мандаринов для здоровья: советы врача

Разбираемся, чем могут быть полезны мандарины

РБК
Китовая бухта Китовая бухта

Где водятся русские тропические киты? Как сохранить этих исчезающих великанов?

Отдых в России
Экологичный Новый Год: как красиво упаковать подарки и не навредить природе Экологичный Новый Год: как красиво упаковать подарки и не навредить природе

Как красиво упаковать подарки без одноразовой оберточной бумаги и ленточек

Популярная механика
Биоархеологи заподозрили в древних жителях России грибников Биоархеологи заподозрили в древних жителях России грибников

Они провели анализ стабильных изотопов населения IV–III тысячелетий до нашей эры

N+1
Археологи нашли на Дону тройное погребение в заброшенном колодце Археологи нашли на Дону тройное погребение в заброшенном колодце

Погребение сделали носители скифоидной культуры в IV–III веках до нашей эры

N+1
Ольга Арлаускас: «Все люди заслуживают внимания, одобрения и принятия» Ольга Арлаускас: «Все люди заслуживают внимания, одобрения и принятия»

Героиня номера – Ольга Арлаускас, известная работами на социальную тематику

Grazia
Юрий Никулин: Вызвать смех — гордость для меня Юрий Никулин: Вызвать смех — гордость для меня

Юрий Никулин — наш любимый клоун и один из величайших комиков мира

Лиза
От чтения мыслей до вторжения во сны: зачем исследуют сознание и чем это грозит От чтения мыслей до вторжения во сны: зачем исследуют сознание и чем это грозит

Учёные научились считывать структуру фраз и даже визуальные образы из мыслей

VC.RU
Больше не первая: как живет Мелания Трамп после отставки мужа-президента Больше не первая: как живет Мелания Трамп после отставки мужа-президента

Как поживает экс-первая леди Мелания Трамп.

Cosmopolitan
Почему появляются прыщи на попе и что сделать, чтобы их там не было Почему появляются прыщи на попе и что сделать, чтобы их там не было

Прыщи на попе могут оказаться не самым приятным сюрпризом

Cosmopolitan
Могло быть иначе? Могло быть иначе?

Татьяна Филева — математик, пилот и руководитель авиакомпании

GQ
«По психологии я крот» «По психологии я крот»

За «Лучшие роли второго плана» — интервью с актером Иваном Макаревичем

OK!
Мой рок–н–ролл Мой рок–н–ролл

Уютный и минималистичный интерьер для большой семьи

SALON-Interior
Палеогенетики секвенировали древнюю ДНК из пропитанных смолой отложений Палеогенетики секвенировали древнюю ДНК из пропитанных смолой отложений

В плейстоценовых отложениях хорошо сохраняется древняя ДНК

N+1
Блуд, искусство и смерть в Венеции Блуд, искусство и смерть в Венеции

Из чего состоит венецианский миф

Weekend
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
Инвестиции в женщин: что такое «гендерные» облигации и можно ли на них заработать Инвестиции в женщин: что такое «гендерные» облигации и можно ли на них заработать

Могут ли гендерные облигации принести прибыль и повлиять на положение женщин

Forbes
Гадание на воске: как гадать и расшифровать значение фигур Гадание на воске: как гадать и расшифровать значение фигур

Гадание на воске дошло до нас практически в неизменном с древних времен виде

Cosmopolitan
Moreart Moreart

Moreart — автор хита, который вошел в музыкальные топы в 139 странах

ЖАРА Magazine
Газ монооксида иттрия сизифово охладили до одного микрокельвина Газ монооксида иттрия сизифово охладили до одного микрокельвина

Физики охладили монооксид иттрия до одного микрокельвина

N+1
Археологи нашли в Якутии берестяной гроб с останками «опасного умершего» Археологи нашли в Якутии берестяной гроб с останками «опасного умершего»

Археологи нашли в Якутии захоронение самоубийцы, шамана или отверженного

N+1
Открыть в приложении