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

Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
6 известных людей, которым можно позвонить 6 известных людей, которым можно позвонить

Теперь ты знаешь, чей номер набрать тоскливым осенним вечером

Maxim
В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика

Ученые описали захоронение младенца в средневековом борделе Бельгии

N+1
Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества Солистка СБПЧ Евгения Борзых — о сказке для взрослых и силе одиночества

Евгения Борзых — о музыкальной сказке группы СБПЧ и сериале «Большая секунда»

РБК
Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь

Как отличить депрессию от усталости или лени

VOICE
Курс на Коста-Рику Курс на Коста-Рику

Изменения в законодательстве сделали Коста-Рику доступной для сезонных чартеров

Robb Report
«В лесу много подводных камней» «В лесу много подводных камней»

Можно ли добиться углеродной нейтральности отказом от угля и высадкой деревьев?

РБК
Аэродинамика скоростных поездов: почему ветер не мешает TGV Аэродинамика скоростных поездов: почему ветер не мешает TGV

Поезд TGV Париж – Нант отходит от парижского вокзала Монпарнас почти бесшумно

Популярная механика
Эмоциональный интеллект: почему он определяет нашу жизнь Эмоциональный интеллект: почему он определяет нашу жизнь

Как устроен эмоциональный интеллект, почему развивать его никогда не поздно

РБК
Выслуга лет Выслуга лет

Как победить первые признаки старения

Forbes Woman
Когда тревога невыносима: наши детские травмы и первые правила самопомощи Когда тревога невыносима: наши детские травмы и первые правила самопомощи

Не все травмы можно излечить даже с самым профессиональным психотерапевтом

Psychologies
Культовые предметы советского дизайна. Почему нам так дорог фотоаппарат «Зенит» Культовые предметы советского дизайна. Почему нам так дорог фотоаппарат «Зенит»

Рассказываем об истории фотоаппаратов «Зенит»

СНОБ
Алгоритмическая реклама обещала экономию и прозрачную статистику, но стала жертвой ботов и клик-ферм Алгоритмическая реклама обещала экономию и прозрачную статистику, но стала жертвой ботов и клик-ферм

Что такое автоматизированная реклама, или программатик?

VC.RU
«Слово, вызывающее беспокойство, неловкость и отвращение» «Слово, вызывающее беспокойство, неловкость и отвращение»

Как «Монологи вагины» завоевали слушателей

Weekend
«ЖЖ — всего лишь транспорт, который устарел». Медиаменеджер Демьян Кудрявцев — об интернете нулевых и его главных действующих лицах «ЖЖ — всего лишь транспорт, который устарел». Медиаменеджер Демьян Кудрявцев — об интернете нулевых и его главных действующих лицах

Демьян Кудрявцев о былом интернете, цензуре и о том, почему ЖЖ в России взлетел

Esquire
Кубик и Рубик. Сравнится ли Duster с Jimny на офф-роуде? Кубик и Рубик. Сравнится ли Duster с Jimny на офф-роуде?

Сравнение Renault Duster с Suzuki Jimny на первый взгляд выглядит нелогичным

4x4 Club
Клин клином вышибают: когда белковая и углеводная диеты могут работать одинаково Клин клином вышибают: когда белковая и углеводная диеты могут работать одинаково

Решение сесть на диету не означает, что ты отныне обречена терпеть муки голода

Cosmopolitan
Наши тритоны Наши тритоны

Мини-пруд на садовом участке — интересный опыт общения с природой

Наука и жизнь
Запеченные младенцы и муж рядом: как рожали на Руси Запеченные младенцы и муж рядом: как рожали на Руси

Самые интересные славянские традиции, связанные с процессов деторождения

Cosmopolitan
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
Василий Ливанов: Василий Ливанов:

Интервью с киноактером и писателем Василием Ливановым

Караван историй
Назло невестке: как жена Александра III сделала первую пластику на Руси Назло невестке: как жена Александра III сделала первую пластику на Руси

Мария Федоровна стала первой, кто сделал пластическую операцию в Империи

Cosmopolitan
Диджитал-этикет для взрослых: журналисты WSJ составили ряд рекомендаций о цифровой этике и гигиене Диджитал-этикет для взрослых: журналисты WSJ составили ряд рекомендаций о цифровой этике и гигиене

Как выглядит цифровой этикет в современном мире?

Inc.
Астрономы раскрыли еще одну любопытную загадку нейтронных звезд Астрономы раскрыли еще одну любопытную загадку нейтронных звезд

Обнаружение гравитационной волны ставит задачу – узнать, что именно её вызвало

Популярная механика
Счастье — есть: 6 групп продуктов, которые быстро поднимут тебе настроение Счастье — есть: 6 групп продуктов, которые быстро поднимут тебе настроение

Список полезных и при этом улучшающих самочувствие и тонус продуктов

Лиза
Протезы для мозга: как это работает Протезы для мозга: как это работает

Как насчет протеза самого сложного и важного для человека органа?

Популярная механика
Шесть шагов навстречу зиме Шесть шагов навстречу зиме

Как научить собственный организм противостоять климатическим нюансам

Здоровье
Снип-снап-снурре, пурре базелюрре! Снип-снап-снурре, пурре базелюрре!

Попробуем разобраться, что означает веселая присказка из пьесы Евгения Шварца

Наука и жизнь
Разговор Павла Пепперштейна с Кириллом Ивановым — о «Потерянном зеркальце», детских потрясениях и сказках Разговор Павла Пепперштейна с Кириллом Ивановым — о «Потерянном зеркальце», детских потрясениях и сказках

Группа «Самое Большое Простое Число» выпустила сказку «Потерянное зеркальце»

Esquire
Не верь слезам: как бороться с осенней хандрой — советуют киногерои Не верь слезам: как бороться с осенней хандрой — советуют киногерои

Реально работающие способы борьбы с осенней хандрой

Esquire
Открыть в приложении