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

Астрономы увидели предсказанное повторное частичное разрушение звезды черной дырой Астрономы увидели предсказанное повторное частичное разрушение звезды черной дырой

Астрономы нашли звезду, обращающуюся вокруг черной дыры по вытянутой орбите

N+1
Полный детокс: как правильно выводить шлаки из организма и нужно ли это делать Полный детокс: как правильно выводить шлаки из организма и нужно ли это делать

Как правильно чистить свой организм от шлаков и токсинов

Cosmopolitan
Вавилонская башня: самые сложные и самые простые языки для изучения Вавилонская башня: самые сложные и самые простые языки для изучения

Почему одни языки легче выучить, чем другие?

ТехИнсайдер
Капитал очевидность Капитал очевидность

Если подумываешь вложиться во что-нибудь прибыльное, давай разберемся как начать

Cosmopolitan
10 фактов про современную Монголию, которые мало кто знает 10 фактов про современную Монголию, которые мало кто знает

Монголия: самая холодная столица, самое большое производство кашемира

Maxim
Почему попадание в рейтинги может ничего не говорить о репутации Почему попадание в рейтинги может ничего не говорить о репутации

Понимать всю ограниченность рейтингов, не становясь его заложником

Forbes
Дети узнавали его чаще, чем Иисуса, а взрослые сжигали и расстреливали его фигурки: куда пропал Рональд Макдональд Дети узнавали его чаще, чем Иисуса, а взрослые сжигали и расстреливали его фигурки: куда пропал Рональд Макдональд

Клоун-маскот рекламировал McDonald’s с 1963 года, но в 2014-м исчез

VC.RU
Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством

Почему мы так полюбили слушать других

РБК
Родня: каково положение современных Романовых в России и есть ли у них право на императорское наследство? Родня: каково положение современных Романовых в России и есть ли у них право на императорское наследство?

Есть ли у современных Романовых права на императорское наследство

Esquire
Генетики нашли трех живых родственников швейцарской мумии Генетики нашли трех живых родственников швейцарской мумии

Генетики провели анализ ДНК женщины из швейцарской церкви Барфюссер

N+1
Зеленый маршрут: как начать свой путь в эковолонтерстве и увидеть мир Зеленый маршрут: как начать свой путь в эковолонтерстве и увидеть мир

Как присоединиться к эковолонтерскому проекту?

Популярная механика
Гибкая личность: как избавиться от ярлыков и стать тем, кем хочешь Гибкая личность: как избавиться от ярлыков и стать тем, кем хочешь

Почему тестам на типы личности следует доверять не больше, чем гороскопам?

РБК
Запечатывает от мороза: почему ты должна сделать японский маникюр этой осенью Запечатывает от мороза: почему ты должна сделать японский маникюр этой осенью

Самый эффективный способ восстановить ногти — сделать японский маникюр

Cosmopolitan
«В лесу много подводных камней» «В лесу много подводных камней»

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

РБК
От первого в СССР магазина с западными стандартами до устаревшего ТЦ: история универмага «Москва» От первого в СССР магазина с западными стандартами до устаревшего ТЦ: история универмага «Москва»

История универмага «Москва»

VC.RU
Скрытые сокровища Netflix: сериалы, которые ты могла пропустить (а зря!) Скрытые сокровища Netflix: сериалы, которые ты могла пропустить (а зря!)

Есть сериалы, которые у всех на слуху, а есть те, о которых почти никто не знает

Cosmopolitan
Природа искусства. Хизер Роуз: Музей современной любви Природа искусства. Хизер Роуз: Музей современной любви

Отрывок из книги Хизер Роуз "Музей современной любви" о познании себя

СНОБ
Гора защитила превращение фтора в кислород от космической радиации Гора защитила превращение фтора в кислород от космической радиации

Перенос лаборатории под землю помог увеличить точность эксперимента

N+1
Minha сasa é sua casa Minha сasa é sua casa

Cовременные бразильские дизайнеры продолжают модернистские традиции

Robb Report
7 причин, почему ребенок плохо учится 7 причин, почему ребенок плохо учится

Как выяснить причину двоек и троек, а затем помочь своему ребенку?

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
4 неожиданных способа добычи золота 4 неожиданных способа добычи золота

Вокруг нас, оказывается, раскидана уйма золота

Maxim
Как планеты получили свои названия Как планеты получили свои названия

Знаете ли вы, что когда-то Уран назывался… Георгом?

Популярная механика
Токсичное поведение, которое в обществе принято считать нормой Токсичное поведение, которое в обществе принято считать нормой

Признаки токсичного общения, на которые мы закрываем глаза

Psychologies
Платформы говорят Платформы говорят

Cтриминговые сервисы множатся и производят огромное количество контента

GQ
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
Космические пришельцы Космические пришельцы

С далёких планет и комет к нам постоянно прилетают вестники их существования

Наука и жизнь
Не только любовница: что такое финансовая измена и как она убивает отношения Не только любовница: что такое финансовая измена и как она убивает отношения

Ложь о том, как люди тратят деньги, может привести к проблемам в паре

Cosmopolitan
Курс на Коста-Рику Курс на Коста-Рику

Изменения в законодательстве сделали Коста-Рику доступной для сезонных чартеров

Robb Report
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
Открыть в приложении