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

«Джеймс Уэбб» вновь нашел в атмосфере потенциального гикеана диметилсульфид «Джеймс Уэбб» вновь нашел в атмосфере потенциального гикеана диметилсульфид

«Джеймс Уэбб» вновь обнаружил признаки наличия диметилсульфида

N+1
Неудачные свидания после знакомства в интернете: 5 историй Неудачные свидания после знакомства в интернете: 5 историй

Кому-то удается найти себе пару через приложения, но точно не нашим героям

Psychologies
Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
Как стартапу избежать утечек и защититься от кибератак Как стартапу избежать утечек и защититься от кибератак

Об опасности взлома необходимо помнить всегда

Inc.
Исследование показало что удовлетворенность жизнью имеет генетические корни Исследование показало что удовлетворенность жизнью имеет генетические корни

Черты личности и удовлетворенность жизнью в большей степени наследуются

Inc.
Энергия мирового океана – основа будущей энергетики Энергия мирового океана – основа будущей энергетики

Мировой океан – неисчерпаемый источник энергии

Популярная механика
Есть ли связь между усложнением общества и уменьшением размера мозга Есть ли связь между усложнением общества и уменьшением размера мозга

Почему человеческий мозг уменьшается?

СНОБ
«Скажите мне, как вас растили, и я скажу, как вы любите других» «Скажите мне, как вас растили, и я скажу, как вы любите других»

Почему порой мы в точности повторяем сценарий родительских отношений?

Psychologies
Двери открыты Двери открыты

Анастасия Красовская — о съемках «Герды» и моделинге

OK!
Автомобильные бренды, которые появились в XXI веке Автомобильные бренды, которые появились в XXI веке

Угадаешь, какой бренд из России?

Maxim
Примириться любой ценой: что делать, если вы поругались и партнер не идет на контакт? Примириться любой ценой: что делать, если вы поругались и партнер не идет на контакт?

Как вернуть в отношения мир и позитивный настрой?

Psychologies
Невозможно сдержать слезы: история дружбы Вина Дизеля и Пола Уокера Невозможно сдержать слезы: история дружбы Вина Дизеля и Пола Уокера

Как коллеги из "Форсажа" стали друзьями и названными братьями

Cosmopolitan
«Точное мышление в безумные времена. Венский кружок и крестовый поход за основаниями науки» «Точное мышление в безумные времена. Венский кружок и крестовый поход за основаниями науки»

Карл Зигмунд рассказывает историю сообщества ученых и их научных изысканий

N+1
Как интернет сошел с ума из-за сбоя в Facebook, а Дуров нажился на Цукерберге Как интернет сошел с ума из-за сбоя в Facebook, а Дуров нажился на Цукерберге

Как блэкаут в Facebook отразился на Марке Цукерберге, Павле Дурове и других

Cosmopolitan
Фантастические беспилотники и где они обитают Фантастические беспилотники и где они обитают

Если вы давно хотели прокатиться на беспилотнике, мы расскажем, где их искать

Популярная механика
Паразиты паразитов Паразиты паразитов

Неприятные существа в цепочке гиперпаразитизма

Популярная механика
6 токсичных представлений о любви 6 токсичных представлений о любви

Влюбившись, мы ждем, что любовь станет ответом на все вопросы

Psychologies
Как визажист и бывшая госслужащая построили бизнес на 316 млн рублей на гречишном чае Как визажист и бывшая госслужащая построили бизнес на 316 млн рублей на гречишном чае

Как «обжарочный цех» на кухне превратился в целую гречишную империю?

Forbes
Обновлённый Skoda Kodiaq. Эталонный семьянин Обновлённый Skoda Kodiaq. Эталонный семьянин

Skoda Kodiaq — универсальный семейный кроссовер

4x4 Club
Вы из Вы из

В какие только сообщества ни объединялись пользователи Живого Журнала

Esquire
Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации Археологи обнаружили в могиле таштыкской культуры свидетельства древней эксгумации

Археологи исследуют таштыкские погребальные обряды

N+1
Самые большие заблуждения о психологах Самые большие заблуждения о психологах

Психологи — обычные люди со своими проблемами и радостями

Psychologies
Можно не голодать: щадящая диета для похудения Можно не голодать: щадящая диета для похудения

Выбирайте постепенный и безопасный способ снижения веса

VOICE
Вперед, к моногамии: как предотвратить измену Вперед, к моногамии: как предотвратить измену

Измена входит в топ-3 причин развода. Но можно ли ее избежать?

Cosmopolitan
Дуй с горы Дуй с горы

Оксана Чекулаева рассказывает о лучших маршрутах для внетрассового катания

Men’s Health
Исследование: 60% россиянок считают, что расходы на беременность — забота мужчины Исследование: 60% россиянок считают, что расходы на беременность — забота мужчины

Россиянки считают, что отец должен взять на себя расходы на беременность

Forbes
6 возможных причин психологических травм 6 возможных причин психологических травм

Не всякая психотравма громко заявляет о себе — мы можем и не подозревать

Psychologies
Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии

Как нейросети помогают создавать протезы и восстанавливать культурные памятники

Популярная механика
Сошли с лица: как побороть отечность? Сошли с лица: как побороть отечность?

Разбираемся в причинах отеков и ищем действенные способы справиться с ними

Esquire
Адская парочка: 3 худшие пары по знаку зодиака Адская парочка: 3 худшие пары по знаку зодиака

Есть такие знаки, которые просто ну никак не могут быть вместе

Cosmopolitan
Открыть в приложении