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

Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки

Как шум от разработки морского дна мешает коммуникации морских обитателей

N+1
Лихорадка у ребенка Лихорадка у ребенка

Как помочь ребенку при лихорадке быстро и безопасно

Лиза
Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин

Почему афалины редко охотятся с губками на роструме?

N+1
Смерть в новых декорациях: пять современных экранизаций Агаты Кристи Смерть в новых декорациях: пять современных экранизаций Агаты Кристи

Леденящие душу детективные истории Агаты Кристи не теряют актуальности

Playboy
«Рапунцель» и «Румпельштильцхен»: как сказочницы сочиняли совсем не детские истории «Рапунцель» и «Румпельштильцхен»: как сказочницы сочиняли совсем не детские истории

О шести сказочницах, которые говорили о женской судьбе

Forbes
Дожить до ручки Дожить до ручки

Борис Филановский о новых перьях и старых играх

Weekend
Самая сложная головоломка в мире. Попробуешь разгадать? Самая сложная головоломка в мире. Попробуешь разгадать?

Мы приготовили для тебя задачку, которую называют самой сложной в мире

Cosmopolitan
AMD или Intel: чьи процессоры лучше AMD или Intel: чьи процессоры лучше

Разбираем самые сильные и слабые стороны процессоров Intel и AMD

CHIP
Как прошла первая дизайн-конференция Сбера SberDesign Conf Как прошла первая дизайн-конференция Сбера SberDesign Conf

Сбер провел свою первую глобальную конференцию по дизайну

РБК
Топ самых лучших новогодних и рождественских фильмов на все времена Топ самых лучших новогодних и рождественских фильмов на все времена

Небольшой список самых популярных новогодних фильмов и мультфильмов

Популярная механика
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
Неслучайная случайность: как управлять своим везением и удачными совпадениями Неслучайная случайность: как управлять своим везением и удачными совпадениями

Отрывок из книги Кристиана Буша «Неслучайная случайность»

Forbes
Шесть раз поверь Шесть раз поверь

В наши дни вести здоровый образ жизни без калькулятора невозможно

Men’s Health
Анна Хилькевич: «Я готова сниматься в «Универе» всю жизнь!» Анна Хилькевич: «Я готова сниматься в «Универе» всю жизнь!»

Актриса рассказала о съемках в сериале «Универ.10 лет спустя» и секретах красоты

Cosmopolitan
Что за Web 3.0, о котором все говорят, и какие недостатки нынешнего интернета он намерен исправить Что за Web 3.0, о котором все говорят, и какие недостатки нынешнего интернета он намерен исправить

Концепция Web 3.0, возможно, вернёт права авторам и построит новую экономику

VC.RU
Жан Бодрийяр Жан Бодрийяр

Правила жизни Жана Бодрийяра

Esquire
Что нужно сделать в новогоднюю ночь, чтобы привлечь здоровье, деньги и любовь? Что нужно сделать в новогоднюю ночь, чтобы привлечь здоровье, деньги и любовь?

Парочка простых ритуалов, которые помогут осуществить задуманное на Новый год

Cosmopolitan
Налоговый вычет за лечение: как получить и какие документы нужны Налоговый вычет за лечение: как получить и какие документы нужны

Как получить налоговый возврат за заботу о своем здоровье

РБК
Гибрид помело и апельсина: 7 полезных свойств грейпфрута Гибрид помело и апельсина: 7 полезных свойств грейпфрута

Источник витамина С, клетчатки, минералов и антиоксидантов — грейпфрут

РБК
Про животных и людей Про животных и людей

«Корова» Андреа Арнольд: взгляд на человечество глазами животных

Weekend
Перемещает курсор и так помогает обхитрить программы мониторинга: как изобрели «двигатель мышки» Перемещает курсор и так помогает обхитрить программы мониторинга: как изобрели «двигатель мышки»

Вырос рынок приспособлений, которые помогают обмануть корпоративные трекеры

VC.RU
Во что на самом деле обходится космический туризм миллиардеров для нашей планеты: обращение ученых Во что на самом деле обходится космический туризм миллиардеров для нашей планеты: обращение ученых

Один полет корабля выделяет в атмосферу безумное количество углекислого газа

Популярная механика
История одной песни: «Pretty Fly (for a White Guy)», The Offspring, 1998 История одной песни: «Pretty Fly (for a White Guy)», The Offspring, 1998

Песня про белых парней, которые притворяются черными

Maxim
Как кумир миллионов Моргенштерн стал врагом для страны Как кумир миллионов Моргенштерн стал врагом для страны

Как честность Моргенштерна сыграла с ним злую шутку

Cosmopolitan
Доказал, что миллиардеры не видят разницы между вином за $500 и $10 тысяч: история Руди Курниавана Доказал, что миллиардеры не видят разницы между вином за $500 и $10 тысяч: история Руди Курниавана

Как Руди Курниаван обманул миллиардеров более, чем на $35 млн?

VC.RU
Как банки управляют нашими деньгами (и борются за доверие клиента)? Разговор Сергея Минаева с старшим вице-президентом ВТБ Дмитрием Брейтенбихером Как банки управляют нашими деньгами (и борются за доверие клиента)? Разговор Сергея Минаева с старшим вице-президентом ВТБ Дмитрием Брейтенбихером

О том, как банки перестраиваются в цифровом мире и какое место занимает клиент

Esquire
Сильная слабая девочка Сильная слабая девочка

В 21 год Яна Гладких стала самой юной артисткой труппы МХТ имени Чехова

OK!
Премия ВРАЛ: грустный рептилоид для Премия ВРАЛ: грустный рептилоид для

Торжественная церемония награждения авторов самых популярных лженаучных теорий

Популярная механика
Вызов принят Вызов принят

Ирина Горбачёва была номинирована дважды: как «Главный герой» и в «Паре года»

OK!
«Мой мальчик вернётся!»: как исследование о медицинском каннабисе помогло ребёнку с аутизмом «Мой мальчик вернётся!»: как исследование о медицинском каннабисе помогло ребёнку с аутизмом

История Эзры: как каннабидиол влияет на расстройства аутистического спектра

Популярная механика
Открыть в приложении