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

Самому популярному галлюциногенному грибу нашли ближайшего родственника в Африке Самому популярному галлюциногенному грибу нашли ближайшего родственника в Африке

Находка ученых позволила реконструировать происхождение Psilocybe cubensis

N+1
Первых кроманьонцев заподозрили в охоте на хищников ради меха и материалов для украшений Первых кроманьонцев заподозрили в охоте на хищников ради меха и материалов для украшений

Археологи проанализировали фаунистический материал из пещеры Бачо-Киро

N+1
Как увидеть парад планет 21 января 2025 года? Интересные факты и простой ответ! Как увидеть парад планет 21 января 2025 года? Интересные факты и простой ответ!

Шесть планет встанут в ровный ряд на небе, — и вот как их можно увидеть!

ТехИнсайдер
Глория Свенсон VS Белла Хадид: как менялись женские стандарты красоты за 100 лет Глория Свенсон VS Белла Хадид: как менялись женские стандарты красоты за 100 лет

Как изменились идеалы красоты со времен золотого века Голливуда?

Cosmopolitan
Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память Новое открытие в нейробиологии: ученые разобрались, как на самом деле работает память

Какой процесс играет ключевую роль в том, как хранятся воспоминания?

Inc.
Смотреть не дыша: триллеры, которые хорошенько пощекочут тебе нервы Смотреть не дыша: триллеры, которые хорошенько пощекочут тебе нервы

От этих фильмов действительно становится не по себе

Cosmopolitan
Новый богатейший: как инвестор Рамзи Мусаллам заработал состояние, спасая компанию Новый богатейший: как инвестор Рамзи Мусаллам заработал состояние, спасая компанию

Как миллиардер Рамзи Мусаллам заработал на сотрудничестве с властями состояние

Forbes
«Синдром старшей сестры»: почему он возникает и как влияет на наше будущее «Синдром старшей сестры»: почему он возникает и как влияет на наше будущее

Рассказываем об истоках «синдрома старшей сестры» и возможных его последствиях

Psychologies
«Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы «Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы

Как романтическая встреча закончилась у могильного камня

Cosmopolitan
Cамка богомола, Декстер и ангарский маньяк: сериалы о самых странных убийцах Cамка богомола, Декстер и ангарский маньяк: сериалы о самых странных убийцах

Сериалы о маньяках и пугают, и завораживают одновременно

Cosmopolitan
Эталонная. Главная струна небесной лиры Эталонная. Главная струна небесной лиры

Вега с древности привлекает внимание астрономов

Наука и жизнь
Без замены переменных. Секс + дружба = ? Без замены переменных. Секс + дружба = ?

Как уживаются секс и дружба и есть ли в этой паре место любви

СНОБ
Названы 12 лучших видеоигр для развития интеллекта у детей Названы 12 лучших видеоигр для развития интеллекта у детей

Видеоигры, которые помогут развить память и критическое мышление у детей

Inc.
Работа и онкология: как рассказать начальству о раке и помочь заболевшему сотруднику Работа и онкология: как рассказать начальству о раке и помочь заболевшему сотруднику

Как защитить интересы онкологического пациента в больнице и на работе

Forbes
«Обещаю оставаться для тебя загадкой»: Анна Седокова скрывает родителей от мужа «Обещаю оставаться для тебя загадкой»: Анна Седокова скрывает родителей от мужа

Янис Тимма еще не всё узнал о своей жене Анне Седоковой

Cosmopolitan
Почему лошади спят стоя Почему лошади спят стоя

Вас никогда не мучил вопрос, почему лошади не падают во сне?

Популярная механика
Не могу стать матерью: 3 истории личного выбора Не могу стать матерью: 3 истории личного выбора

Есть разные способы стать родителями. Какой из них выбрать?

Psychologies
Александр Снегирев: Человек будущего. Рассказ из сборника «Время вышло» Александр Снегирев: Человек будущего. Рассказ из сборника «Время вышло»

Рассказ Александра Снегирева из сборника «Время вышло»

СНОБ
Губы ТП-69: обходи стороной мастера, который предложит тебе такое! Губы ТП-69: обходи стороной мастера, который предложит тебе такое!

В России орудует банда «черных косметологов»

Cosmopolitan
Как поставить пароль на файлы, папки, диски: 3 проверенных способа Как поставить пароль на файлы, папки, диски: 3 проверенных способа

Можно запретить другим людям доступ к отдельным файлам, папкам или даже диску

CHIP
Странности перевода: необычные трудовые привычки жителей разных стран Странности перевода: необычные трудовые привычки жителей разных стран

Предлагаем отвлечься на особенности и странности работы в других странах

Esquire
На измене. Почему супруги не хранят верность друг другу На измене. Почему супруги не хранят верность друг другу

70% людей хотя бы один раз изменяли постоянному партнеру

СНОБ
Стас Круглицкий: «Я не политик, мне нечего волноваться» Стас Круглицкий: «Я не политик, мне нечего волноваться»

Блогер Стас Круглицкий рассказал о том, планирует ли он стать музыкантом

ЖАРА Magazine
Не хочу идти на работу Не хочу идти на работу

«Не хочу идти на работу». Что с этим делать и как победить апатию

Лиза
Как страховался российский экспорт Как страховался российский экспорт

Чем запомнились знаковые сделки в истории страхования экспортных контрактов?

РБК
«Я чувствовала себя неполноценной»: история женщины, родившейся без матки «Я чувствовала себя неполноценной»: история женщины, родившейся без матки

История женщины, которая живет с синдромом Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера

Cosmopolitan
Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели

Истории об изобретателях, убитых своими собственными творениями

Популярная механика
Жить стало лучше: почему некоторым афганцам нравится власть талибов Жить стало лучше: почему некоторым афганцам нравится власть талибов

Находятся и те, кому происходящее в Афганистане приходится очень даже по душе

Maxim
Екатерина Попова о 10 вещах, которые не должна делать женщина после 30 лет Екатерина Попова о 10 вещах, которые не должна делать женщина после 30 лет

К 30 годам женщина должна перестать делать эти вещи

VOICE
Олеся Новикова Олеся Новикова

Новой (долгожданной!) примой Мариинского стала хрупкая красавица Олеся Новикова

Собака.ru
Открыть в приложении