Китайские физики смогли измерить то, как распределяются главные квантовые числа

N+1Наука

Электрическое поле помогло исследовать высоколежащие ридберговские состояния атомов

Марат Хамадеев

Источник: M. Zhao et al. / Physical Review A, 2021

Китайские физики смогли измерить то, как распределяются главные квантовые числа среди атомов в высоколежащих ридберговских состояниях, оставшихся нейтральными после воздействия мощного лазерного импульса. В этом им помогло небольшое электростатическое поле, вызывающее туннельную ионизацию этих атомов, чьи продукты фиксировались детекторами. Исследование опубликовано в Physical Review A.

Привычное понятие фотоионизации опирается на корпускулярные представления о свете. Если энергия поглощенного атомом фотона больше, чем энергия его ионизации, то электрон покинет атом. Вместе с тем, ионизация нейтральных атомов может происходить и в электростатических полях. Чтобы это произошло, поле должно быть насколько сильным, чтобы электрон мог туннелировать через кулоновский барьер, создаваемый ионным остовом.

Физики смогли достигнуть таких полей только с развитием техники сжатия лазерных импульсов. При сокращении их длительности энергия импульса локализуется во времени, что приводит к резкому увеличению амплитуды электромагнитной волны. В случае, если частота света ниже, чем характерные ионизационные резонансы, физики наблюдают ряд туннельных эффектов. К их числу относится ситуация, при которой туннелирующий электрон не успевает приобрести от поля достаточной энергии для удаления и возвращается в остов (фрустированная ионизация).

Возврат электрона может происходить в целый ряд атомных состояний. Среди них интерес представляет возбуждение атомов в ридберговские состояния, то есть состояния с большим главным квантовым числом. Они интересны своей богатой и сложной физикой. В частности, выяснилось, что возбуждение атомов и молекул в ридберговские состояния часто происходит не так, как предсказывает формализм фрустрированной туннельной ионизации. Следовательно, физикам нужно учитывать многофотонные процессы, а также эффекты когерентности при туннелировании электрона. Экспериментальное же исследование этого процесса обычно ограничено не слишком большими квантовыми числами (n < 30) из-за того, что их энергетические интервалы слишком малы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Робоголубь с настоящими перьями в крыльях и хвосте научился летать по-птичьи Робоголубь с настоящими перьями в крыльях и хвосте научился летать по-птичьи

Робоголубь управляет полетом за счет изменения формы крыльев и поворотов хвоста

N+1
41 шаг на пути к стройности 41 шаг на пути к стройности

Чтобы похудеть, нужно изменить образ жизни и пищевые привычки. С чего начать?

Здоровье
Ученые утяжелили фекалии планктона минеральной пылью Ученые утяжелили фекалии планктона минеральной пылью

Минеральная пыль делает его фекалии планктона более плотными

N+1
Не мешай: что важно знать о совместимости продуктов и диете раздельного питания Не мешай: что важно знать о совместимости продуктов и диете раздельного питания

О диете раздельного питания, которая помогает сбросить вес.

Cosmopolitan
Войти в положение: как люди становятся удобными Войти в положение: как люди становятся удобными

А всегда ли нужно «входить в положение» и быть удобной?

СНОБ

"Игра в кальмара" — как сериал с простым сюжетом стал сенсацией

Esquire
Моя дорогая Моя дорогая

Может ли современная женщина выстроить стабильные здоровые отношения с деньгами?

Cosmopolitan
Русский суперфуд: 6 научных фактов о пользе и вреде квашеной капусты Русский суперфуд: 6 научных фактов о пользе и вреде квашеной капусты

Квашеная капуста — простое, но очень полезное блюдо

РБК
Жена поспорила с мужем и перестала убирать в доме – вот что из этого вышло Жена поспорила с мужем и перестала убирать в доме – вот что из этого вышло

Что делать, если кто-то уверен, что всё домашнее хозяйство держится на нем?

Cosmopolitan
Альтернатива чаю: что такое чабрец и зачем его заваривать Альтернатива чаю: что такое чабрец и зачем его заваривать

Чабрец высоко ценится и в кулинарии, и в медицине

РБК
Прослыли предателями, но заложили дух Кремниевой долины и запустили крупнейшие техфирмы: история «вероломной восьмерки» Прослыли предателями, но заложили дух Кремниевой долины и запустили крупнейшие техфирмы: история «вероломной восьмерки»

Заимствование методов и навыков, а также жёсткая конкуренция

VC.RU
Михаил Вишневский Михаил Вишневский

Михаил Вишневский: «Грибы могут примерно всё»

Собака.ru
Что значит «цифра» Что значит «цифра»

Какими проблемами чреват тот словарь, который мы используем в Интернете

Forbes
Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством

Почему мы так полюбили слушать других

РБК
Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде

Как живет и чем развлекает африканская республика Кабо-Верде

РБК
Статус: доступен Статус: доступен

Социальные сети вовлекли нас в гигантскую паутину непрерывного общения

Psychologies
«Это хитрая тема». Почему машины-невидимки не штрафуют камеры ГИБДД «Это хитрая тема». Почему машины-невидимки не штрафуют камеры ГИБДД

Злостные нарушители обманывают систему регистрации автомобилей

РБК
Сколько стоит воссоздать родословную Сколько стоит воссоздать родословную

Сколько стоит создать родословную?

СНОБ
«Убил возлюбленную»: что не так с тем, как СМИ говорят о насилии над женщинами «Убил возлюбленную»: что не так с тем, как СМИ говорят о насилии над женщинами

Сама виновата: почему СМИ поддерживает виктимблейдинг

Cosmopolitan
Я есть Грут: какой получилась игра Я есть Грут: какой получилась игра

Почему вам стоит поиграть в «Стражей Галактики»?

Esquire
Дети, разводы и лишние килограммы: легендарные «Друзья» 27 лет спустя Дети, разводы и лишние килограммы: легендарные «Друзья» 27 лет спустя

Как выглядят и чем живут актеры «Друзей»?

Cosmopolitan
Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры

Самые известные чемпионки по бодибилдингу

VOICE
Топ-5 самых странных моментов бондианы Топ-5 самых странных моментов бондианы

Даже в фильмах о легендарном спецагенте есть киноляпы

Maxim
Вам осталось 300 книг. Начните читать прямо сейчас Вам осталось 300 книг. Начните читать прямо сейчас

Почему нужно променять сериалы и вечеринки на книги

Esquire
Вкусная осень Вкусная осень

В топе самых полезных осенних фруктов – гранат, хурма и грейпфрут!

Добрые советы
Землетрясение назвали причиной гибели мужчины на Кипре более 1600 лет назад Землетрясение назвали причиной гибели мужчины на Кипре более 1600 лет назад

Этот мужчина погиб во время землетрясения в середине IV века нашей эры на Кипре

N+1
Счастье есть... и пить Счастье есть... и пить

Места гастрономической силы в Крыму и Краснодарском крае

Добрые советы
10 самых впечатляющих фото техногенных катастроф 10 самых впечатляющих фото техногенных катастроф

Бывает, когда что-то ломается не просто так, а прямо-таки исторически

Maxim
Мотивация, выбор, прогресс: как работать с лучшими сотрудниками Мотивация, выбор, прогресс: как работать с лучшими сотрудниками

Области, на которых нужно сосредоточиться при наставничестве хороших сотрудников

VC.RU
«Игра в кальмара»: почему все подсели на сериал, где убивают людей? «Игра в кальмара»: почему все подсели на сериал, где убивают людей?

Ликбез по сериалу «Игра в кальмара» без спойлеров

Maxim
Открыть в приложении