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

Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет

Зачем ученые отправили в суборбитальный полет кучку базальтовых бусин

N+1
Дал бог зайку, но за что? Честные сериалы про материнство Дал бог зайку, но за что? Честные сериалы про материнство

Подборка честных сериалов о материнстве, которые рассказывают все как есть

Cosmopolitan
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Настоящие лица древних тесинцев Настоящие лица древних тесинцев

Как выглядели суровые сибирские мужики две тысячи лет назад

Наука
«Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях «Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях

Почему мы выбираем холодных партнеров? Как отличить любовь от созависимости?

Psychologies
«Уборщица»: автор «Бысстыжих» и Марго Робби сняли сериал об эмоциальном абьюзе «Уборщица»: автор «Бысстыжих» и Марго Робби сняли сериал об эмоциальном абьюзе

На Netflix вышел новый сериал с Маргарет Куэлли в главной роли

Forbes
Что помогло Юлии Пересильд стать первой в мире актрисой, полетевшей в космос Что помогло Юлии Пересильд стать первой в мире актрисой, полетевшей в космос

Актриса Юлия Пересильд и режиссер Клим Шипенко отправились в космос

Cosmopolitan
Древние сибиряки оказались предками таримских мумий Древние сибиряки оказались предками таримских мумий

Палеогенетики разобрались в происхождении населения Синьцзяна бронзового века

N+1
Марк Цукерберг Марк Цукерберг

Правила жизни создателя Facebook Марка Цукерберга

Esquire
Послания Павла: словарь Esquire по советам и мудростям основателя Telegram Послания Павла: словарь Esquire по советам и мудростям основателя Telegram

Главные заветы Павла Дурова

Esquire
Отеки, усталость, тяжесть: когда и зачем тебе нужен флеболог Отеки, усталость, тяжесть: когда и зачем тебе нужен флеболог

Ты тоже могла сталкиваться с тяжестью в ногах, характерным «гулом», отеками

Cosmopolitan
Бутылочный метод позволил измерить время жизни нейтрона с рекордной точностью Бутылочный метод позволил измерить время жизни нейтрона с рекордной точностью

Физики представили результаты измерения времени жизни ультрахолодных нейтронов

N+1
Мать оставила дочери шрамы на всю жизнь, пытаясь вылечить педикулез керосином Мать оставила дочери шрамы на всю жизнь, пытаясь вылечить педикулез керосином

Чарити Саттер почти 20 лет страдает от последствий лечения керосином

Cosmopolitan
5 фильмов про ускользающую молодость 5 фильмов про ускользающую молодость

Преодолеваем возрастные рубежи с умом и фильмами

GQ
Александр Петров — о звериной серьезности, православии, «Веноме 2» как примере для подражания и о том, как он спасает детей своими фильмами Александр Петров — о звериной серьезности, православии, «Веноме 2» как примере для подражания и о том, как он спасает детей своими фильмами

Разговор по душам с Александром Петровым

Esquire
8 способов стильно завязать платок 8 способов стильно завязать платок

Платок может гораздо больше, чем просто красоваться на шее!

Лиза
Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене

Мадонна — о любовнике мечты, провокациях на сцене и интимных фотографиях

Maxim
«Ну как так, Siri»: почему голосовой помощник Apple был первым на рынке, но проиграл Google и Amazon «Ну как так, Siri»: почему голосовой помощник Apple был первым на рынке, но проиграл Google и Amazon

Siri: что Apple обещала пользователям и почему не справилась со своими целями

VC.RU
По законам тундры По законам тундры

В северных регионах страны развивают традиционное оленеводство

Агроинвестор
Trashion, или Бросовая мода Trashion, или Бросовая мода

Как объединить фэшн-индустрию и переработку отходов

РБК
Им под стать? Как выглядят жены и подруги красавчиков из турецких сериалов Им под стать? Как выглядят жены и подруги красавчиков из турецких сериалов

Ради кого известные турки закрыли для себя мир других женщин и соблазнов

VOICE
Нейрохирург и чемпион по памяти назвали 5 способов лучше запоминать имена новых знакомых Нейрохирург и чемпион по памяти назвали 5 способов лучше запоминать имена новых знакомых

5 способов лучше запоминать имена от нейрохирурга и мирового чемпиона по памяти

Inc.
Почему возникает депрессия и как ее лечить Почему возникает депрессия и как ее лечить

Что на самом деле поможет справиться с депрессией?

РБК
Дочки-матери Дочки-матери

Известные девушки, их мамы, сестры и дочери рассуждают на тему возраста

Grazia
Кому и за что дали Нобелевские премии по естестественным наукам в 2021 году Кому и за что дали Нобелевские премии по естестественным наукам в 2021 году

Выбор лауреатов Нобелевской премии показывает текущее состояние мировой науки

СНОБ
11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц 11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц

Без никабов, хиджабов и средневековых предрассудков!

Maxim
Правила жизни Вигго Мортенсена Правила жизни Вигго Мортенсена

Правила жизни актера Вигго Мортенсена

Esquire
Нелюбимая: как балерине Марго Фонтейн изменял парализованный муж Нелюбимая: как балерине Марго Фонтейн изменял парализованный муж

На сцене Марго Фонтейн купалась в лучах славы, а дома терпела измены мужа

Cosmopolitan
Полный исторический гид по часам Джеймса Бонда Полный исторический гид по часам Джеймса Бонда

Спасти жизнь, выйти из неловкого положения, соблазнить — часы агента 007

Esquire
Настройка экранного времени Настройка экранного времени

Интервью с телеведущим Азаматом Мусагалиевым

Glamour
Открыть в приложении