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

В древнем левантийском поселении изготавливали пурпур на протяжении 500 лет В древнем левантийском поселении изготавливали пурпур на протяжении 500 лет

В Тель-Шикмоне примерно 500 лет находился крупный центр по производству пурпура

N+1
Мы предупреждали: правдивы ли надписи на упаковках сигарет? Мы предупреждали: правдивы ли надписи на упаковках сигарет?

Но чем обоснованы предупреждения, которые можно прочесть на упаковках сигарет?

Esquire
Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого

Почему похмелье от красного вина куда тяжелее, чем от белого?

Maxim
«Парень опозорил меня перед всей семьей, оценив мою готовку на 6 баллов из 10​​» «Парень опозорил меня перед всей семьей, оценив мою готовку на 6 баллов из 10​​»

Представьте, что вы приготовили ужин. И он понравился всем, кроме любимого

Psychologies
Почему взрослые дети не уважают зрелых родителей: мнение и советы психоаналитика Почему взрослые дети не уважают зрелых родителей: мнение и советы психоаналитика

Почему мы считаем родительские убеждения устаревшими и обесцениваем их опыт

Psychologies
«В лесу много подводных камней» «В лесу много подводных камней»

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

РБК
Люди и портреты. Стоит ли злиться на Моргенштерна за слова о Дне победы Люди и портреты. Стоит ли злиться на Моргенштерна за слова о Дне победы

Даже среди патриотов казенщина о Дне Победы вызывает раздражение

СНОБ
Средиземноморская диета: что говорят о ней отзывы Средиземноморская диета: что говорят о ней отзывы

Рассказываем о плюсах и минусах средиземноморской диеты и делимся идеями меню

Cosmopolitan
В приподнятом настроении В приподнятом настроении

Как подтянуть овал лица без пластики?

Лиза
Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны

Портрет Илона Маска на Луне. Как вам такое?

Популярная механика
Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости Российский физик предложил решение загадки высокотемпературной сверхпроводимости

Виктор Лахно объяснил необычные свойства новых сверхпроводников

Популярная механика
Популярность винила тормозит отрасль: производители не справляются со спросом и задерживают релизы пластинок Популярность винила тормозит отрасль: производители не справляются со спросом и задерживают релизы пластинок

Возрождение винила под угрозой

VC.RU
Кто на свете всех умнее Кто на свете всех умнее

Каким может быть современный умный дом?

Tatler
Что такое социальное здоровье и как его укрепить Что такое социальное здоровье и как его укрепить

Как научиться выстраивать отношения и занимать не последнее место в социуме

Psychologies
Не врать, не прокрастинировать и не сдаваться: Пол Грэм о правилах усердного труда Не врать, не прокрастинировать и не сдаваться: Пол Грэм о правилах усердного труда

Пол Грэм: действительно ли успех невозможен без упорного труда?

Forbes
Как короли и королевы XIX века отличались от своих парадных портретов? (галерея) Как короли и королевы XIX века отличались от своих парадных портретов? (галерея)

Некоторые художники… привирали о внешности королей и королев

Maxim
«Что? Где? Куда?»: вместе с Госавтоинспекцией отвечаем на популярные вопросы о безопасности дорожного движения «Что? Где? Куда?»: вместе с Госавтоинспекцией отвечаем на популярные вопросы о безопасности дорожного движения

Чем больше водитель знает о безопасности, тем лучше для него

GQ
Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге

Марта Кетро — как блог-платформа стала социальным лифтом для ее обитателей

Esquire
Читать нельзя бросить: 6 сложных фантастов, которые смогут вас удивить Читать нельзя бросить: 6 сложных фантастов, которые смогут вас удивить

Поверьте, игра стоит свеч – не зря же эти книги стали фантастической классикой!

Популярная механика
Почему мы так скучаем по Италии: напоминаем с помощью фильмов Почему мы так скучаем по Италии: напоминаем с помощью фильмов

Фильмы, которые заставят вас полюбить Италию

GQ
Пошло все в баню Пошло все в баню

Банный комплекс, оформленный дизайнером Марией Водолацкой

AD
Полторы минуты славы Полторы минуты славы

Продюсер звезд российского TikTok рассуждает о будущем молодых инфлюенсеров

Esquire
История одной песни: Flash in the Night — Secret Service, 1981 История одной песни: Flash in the Night — Secret Service, 1981

История великого космического хита от шведских мальчиков

Maxim
Серпом по скрепам Серпом по скрепам

О сериале «Полуночная месса» — хорроре о том, что не надо бояться

Weekend
Все в наших руках Все в наших руках

Здоровье наших подруг и жен в прямом смысле в наших руках

Men’s Health
Кодекс поведения робота Кодекс поведения робота

В чем заключаются ключевые проблемы взаимодействия человека и ИИ

Популярная механика
Порно горница людей Порно горница людей

Книга — лучший подарок для молодого человека

Tatler
Археологи достали из растаявшего ледника вторую лыжу эпохи викингов Археологи достали из растаявшего ледника вторую лыжу эпохи викингов

Ученые нашли пару лыж, возраст которой около 1300 лет

N+1
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
Рабочие из приложения: как платформы меняют рынок труда для синих воротничков Рабочие из приложения: как платформы меняют рынок труда для синих воротничков

Введение режима самозанятых радикально меняют ситуацию на рынке рабочей силы

Forbes
Открыть в приложении