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 берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов У берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов

Впервые были описаны фрагменты черепов архаичных людей, поднятые у острова Ява

N+1
Надуть надувателей: блогеры разоблачают телефонных мошенников, чтобы в мире стало «на одну обманутую бабушку меньше» Надуть надувателей: блогеры разоблачают телефонных мошенников, чтобы в мире стало «на одну обманутую бабушку меньше»

Кто такие скамбайтеры и как они борются с мошенниками?

VC.RU
Искусственный белок поменял конформацию в ответ на повышение концентрации ионов кальция Искусственный белок поменял конформацию в ответ на повышение концентрации ионов кальция

Как искусственный белок реагирует на повышение концентрации ионов кальция

N+1
Как отбить молодую мать у ребенка: 9 простых советов, которые помогут снова почувствовать себя бездетным Как отбить молодую мать у ребенка: 9 простых советов, которые помогут снова почувствовать себя бездетным

Как наладить отношения после рождения ребенка?

Maxim
10 ошибок в аэропорту, которые дорого вам обойдутся 10 ошибок в аэропорту, которые дорого вам обойдутся

Рассказываем о мелочах, которые могут существенно подорвать бюджет поездки

Maxim
Что если в будущее возьмут нас? Отрывок из книги  Ника Монтфорта «Будущее» — о том, как почувствовать, что все в наших руках Что если в будущее возьмут нас? Отрывок из книги  Ника Монтфорта «Будущее» — о том, как почувствовать, что все в наших руках

Фрагмент книги «Будущее» об изобретателе компьютерной мыши

Esquire
В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек В погребении с кубком Нестора оказались кремированные останки нескольких человек

Ученые повторно исследовали останки, обнаруженные в погребении с кубком Нестора

N+1
Трудности перевода: что не так с голосовыми помощниками Трудности перевода: что не так с голосовыми помощниками

Почему сфера голосовых помощников еще далека от инновационных прорывов?

Inc.
Уже рядом: 5 отличных книг о будущем Уже рядом: 5 отличных книг о будущем

Подборка книг, которая поможет узнать, что будет с человечеством завтра

Популярная механика
«Игра в кальмара»: Человек играющий «Игра в кальмара»: Человек играющий

Почему вам обязательно нужно посмотреть «Игру в кальмара»

GQ
Хорошо, как дома Хорошо, как дома

Квартира в Санкт-Петербурге вдохновленная работами американских декораторов

AD
20 самых опасных мужских профессий 20 самых опасных мужских профессий

Никогда не задумывался, почему девушек тянет к пожарным или бандитам?

Maxim
5 необычных и жутких обрядов африканских племен 5 необычных и жутких обрядов африканских племен

Это вам не свадебные конкурсы

Playboy
Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже Самые опасные декольте: звезды с пышной грудью, которые выбирают вырезы поглубже

Пышная грудь декольте не помеха, так считают героини нашей подборки

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
Тропическая гостья в Москве-реке Тропическая гостья в Москве-реке

Чудо природы в Москве-реке

Наука и жизнь
«Золотая жила» неслучившейся беды: почему в команде нужно обращать внимание на катастрофы, которых не было «Золотая жила» неслучившейся беды: почему в команде нужно обращать внимание на катастрофы, которых не было

Что, если бы компании могли учиться на своих ошибках, при этом их не совершая?

VC.RU
Секрет — в брокколи Секрет — в брокколи

Ани Тейлор-Джой о триллере «Прошлой ночью в Сохо»

OK!
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
О чем не расскажут риэлторы: безопасно ли жить там, где кто-то умер? О чем не расскажут риэлторы: безопасно ли жить там, где кто-то умер?

Стоит ли избегать квартир, в которых произошла смерть?

Psychologies
Площадь эволюции Площадь эволюции

Реконструкция исторического павильона «Шестигранник» в Парке Горького

Vogue
«Попробовали по-русски»: как начинался и как закончился ЖЖ — колыбель современной российской публицистики и политики. Таймлайн «Попробовали по-русски»: как начинался и как закончился ЖЖ — колыбель современной российской публицистики и политики. Таймлайн

Небольшой таймлайн, связанный с историей ЖЖ

Esquire
Cтоит ли смотреть «Не время умирать»? Рассказываем об этом без спойлеров Cтоит ли смотреть «Не время умирать»? Рассказываем об этом без спойлеров

Последний «Агент 007» накрутил финальной эпичности в духе «Мстителей»

Maxim
Самые легендарные и роскошные бордели в истории Самые легендарные и роскошные бордели в истории

Об этих заведениях шла дурная слава, поэтому туда все стремились попасть

Maxim
Дым как средство маскировки: как его применяют в армии Дым как средство маскировки: как его применяют в армии

Средства дымовой маскировки сберегли немало солдатских жизней

Популярная механика
5 признаков эмоционально незрелого человека 5 признаков эмоционально незрелого человека

У вас возникает чувство, что партнер часто ведет себя как ребенок?

Psychologies
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
15 лучших фотографий, снятых с дрона. Победители конкурса Drone Photo Awards 2021 15 лучших фотографий, снятых с дрона. Победители конкурса Drone Photo Awards 2021

Итоги конкурса фотографий, снятых с помощью беспилотника, Drone Photo Awards

Esquire
Как говорить о сексе? Как говорить о сексе?

Хороший секс – это удовлетворение каждого партнера происходящим

Домашний Очаг
Удивительные технологии заточки ножей Удивительные технологии заточки ножей

Как бы аккуратно вы ни пользовались ножом, он неизбежно затупится

Популярная механика
Открыть в приложении