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

У бонобо нашли вокальные диалекты У бонобо нашли вокальные диалекты

Ученые сравнили вокализации бонобо из трех разных зоопарков

N+1
Безопасность вместо развития: какой капитализм построили в России за 30 лет Безопасность вместо развития: какой капитализм построили в России за 30 лет

30 лет назад Россия выбрала курс на строительство капитализма

Forbes
В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика

Ученые описали захоронение младенца в средневековом борделе Бельгии

N+1
Квартира на максималках: 6 cоветов по выбору квартиры мечты Квартира на максималках: 6 cоветов по выбору квартиры мечты

6 советов, которые помогут не прогадать с выбором квартиры

Maxim
Святая вода из Эфиопии вызвала семь случаев устойчивой холеры в Европе Святая вода из Эфиопии вызвала семь случаев устойчивой холеры в Европе

Вспышка холеры в Европе: во всем виновата святая вода из Эфиопии

N+1
Время доставать шарф! Как носить разные модели этой осенью — актуальные способы Время доставать шарф! Как носить разные модели этой осенью — актуальные способы

Шарф призван не только согреть тебя в холод, но и украсить образ

Cosmopolitan
Подтяни плейлист! Ученые нашли идеальные песни для сложных тренировок Подтяни плейлист! Ученые нашли идеальные песни для сложных тренировок

Секрет спортивных побед – в правильном плейлисте

Cosmopolitan
Бизнес на опечатках: в 50-х секретарше надоело ошибаться в документах, она взбила краску в блендере и создала корректор Бизнес на опечатках: в 50-х секретарше надоело ошибаться в документах, она взбила краску в блендере и создала корректор

Как секретарша изобрела корректор и сделала из своего гараж мини-завод

VC.RU
Вес — это не всё! Как перестать думать о похудении Вес — это не всё! Как перестать думать о похудении

Переживания о похудении мешают тебе жить, но отвязаться от них непросто

Cosmopolitan
Эксперименты с волосами: тонирование волос после мелирования Эксперименты с волосами: тонирование волос после мелирования

Как покрасить мелированные волосы, чтобы получить красивый оттенок?

VOICE
10 малоизвестных производителей самолётов Германии 10 малоизвестных производителей самолётов Германии

Германия – одна из лидирующих стран по количеству авиастроительных производств

Популярная механика
Философское селфи Философское селфи

О «Суперзвезде» Брюно Дюмона как репортаже о бесконечном закате Европы

Weekend
MARKUL – о грехах, скандальных выходках и новом альбоме MARKUL – о грехах, скандальных выходках и новом альбоме

MARKUL об уходе с Booking Machine и своем теневом образе

GQ
5 важных навыков для достойной жизни после 50 5 важных навыков для достойной жизни после 50

Чего от нас ждут окружающие после 50? И что нужно нам самим?

Psychologies
Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял

Сбой в Facebook. Многие назвали произошедшее настоящим Апокалипсисом

Psychologies
Антон Васильев. Катя и мужчины, которые ее любили... Антон Васильев. Катя и мужчины, которые ее любили...

Брат актрисы Екатерины Васильевой рассказывает о своей знаменитой семье

Коллекция. Караван историй
В бирманском янтаре обнаружили миниатюрного краба В бирманском янтаре обнаружили миниатюрного краба

Это древнейший неморской краб, известный палеонтологам.

N+1
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Что посмотреть, пока не вышел новый сезон сериала «Игра в кальмара» Что посмотреть, пока не вышел новый сезон сериала «Игра в кальмара»

Фильмы и сериалы, которые идеально вписываются во вселенную «Игры в кальмара»

Maxim
Маргарет Митчелл и ее Ред: как превратить личную драму в великий роман Маргарет Митчелл и ее Ред: как превратить личную драму в великий роман

Маргарет Митчелл написала лишь один роман, но какой!

Cosmopolitan
Битва при Павии. Бой времён Битва при Павии. Бой времён

Историки называют битву при Павии последней баталией Средних веков

Дилетант
9 вопросов о здоровье груди 9 вопросов о здоровье груди

Отвечаем на самые важные вопросы о молочных железах

Лиза
Низкоуглеродное государство:  как снизить издержки энергоперехода Низкоуглеродное государство:  как снизить издержки энергоперехода

Переход к зеленой экономике в ближайшие годы станет источником множества рисков

Forbes
Как начать кататься на сноуборде Как начать кататься на сноуборде

Как встать на сноуборд, если раньше ты об этом только мечтала

Cosmopolitan
Живые часы Живые часы

Разгадка тайны биологических часов

Вокруг света
Большие данные в логистике: зачем нужны и как применяются Большие данные в логистике: зачем нужны и как применяются

Как анализ BIG DATA помогает участникам всех этапов цепи поставок?

Популярная механика
«Инвестирование — процесс дико интересный». Интервью с главой ВТБ Капитал Инвестиции Владимиром Потаповым «Инвестирование — процесс дико интересный». Интервью с главой ВТБ Капитал Инвестиции Владимиром Потаповым

Чем обусловлен взрывной интерес наших соотечественников к фондовому рынку

СНОБ
Как решать проблемы креативно Как решать проблемы креативно

Рассказываем, как решать проблемы креативно  на примере наших любимых киногероев

GQ
Поезд с двумя неизвестными Поезд с двумя неизвестными

«Купе номер 6» как финский взгляд на русские 90-е

Weekend
После измены: 6 вещей, которые обязательно надо сделать После измены: 6 вещей, которые обязательно надо сделать

Что делать после измены партнера?

Cosmopolitan
Открыть в приложении