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

«Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах» «Наука о чужих. Как ученые объясняют возможность жизни на других планетах»

Как инопланетян начали искать с помощью радиотелескопов

N+1
«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
Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец

Черные дыры могут быть не такими губительными для жизни, как предполагалось

Inc.
Кислотность Кислотность

Что мы знаем о кислотности желудочного сока?

Maxim
Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь

Половая жизнь — это не только физиология, но и сложный эмоциональный процесс

Правила жизни
Как понять, что вы относитесь к жизни слишком серьезно Как понять, что вы относитесь к жизни слишком серьезно

Как понять, что вы тот самый человек, которому не хватает легкости?

Psychologies
Как разные страны избавились от рабства Как разные страны избавились от рабства

Как Великобритания, Гаити, Занзибар, Мексика и Мавритания сбрасывали оковы

Maxim
ESG-принципы: что это такое и зачем компаниям их соблюдать ESG-принципы: что это такое и зачем компаниям их соблюдать

Тренд на ответственность и экологичность распространился и на сферу инвестиций

РБК
Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней

Мория Миллс опубликовала список правил, соблюдения которых она ждет от кавалеров

Cosmopolitan
Карина Андоленко: «Самоирония спасает в любой ситуации» Карина Андоленко: «Самоирония спасает в любой ситуации»

Карина Андоленко об испытаниях, о своем трудоголизме и правильном восстановлении

Здоровье
10 самых кассовых хорроров всех времен и народов 10 самых кассовых хорроров всех времен и народов

Давайте ужаснемся этим фильмам по полной

GQ
“Меня зовут _____”: множественные лица Зодиака “Меня зовут _____”: множественные лица Зодиака

Профайл на самого неуловимого убийцу в истории

Esquire
Черный углерод в ледяных кернах указал на время прибытия маори в Новую Зеландию Черный углерод в ледяных кернах указал на время прибытия маори в Новую Зеландию

Около 1297 года произошел резкий рост выбросов черного углерода

N+1
Девушка встретила любовь всей своей жизни, когда сменила номер телефона Девушка встретила любовь всей своей жизни, когда сменила номер телефона

Джейд Скотт и Мэтью Ньюман поженились благодаря старой сим-карте девушки

Cosmopolitan
8 модных приёмов француженок, из-за которых они всегда выглядят шикарно 8 модных приёмов француженок, из-за которых они всегда выглядят шикарно

«Парижский шик» ассоциируется с простыми, но стильными образами француженок

VOICE
Внутри таштыкской погребальной куклы обнаружили останки взрослого мужчины Внутри таштыкской погребальной куклы обнаружили останки взрослого мужчины

Археологи исследовали погребальную куклу таштыкской культуры

N+1
5 самых перспективных методов продления жизни 5 самых перспективных методов продления жизни

Лучшие практики, которые позволяют увеличить продолжительность жизни

Популярная механика
Теснота нестихового ряда Теснота нестихового ряда

Игорь Гулин о поэзии Сергея Кулле

Weekend
Кукушки и другие гнездовые паразиты предпочли птиц с маленькими глазами Кукушки и другие гнездовые паразиты предпочли птиц с маленькими глазами

Гнездовые паразиты выбирают в качестве хозяев пернатых с небольшими глазами

N+1
Гид по языкам программирования: решения для конкретных задач Гид по языкам программирования: решения для конкретных задач

Сравнивать разные языки программирования — это непростая задача

Популярная механика
Почему не стоит прощаться со своим внутренним ребенком Почему не стоит прощаться со своим внутренним ребенком

Несколько простых вещей помогут объединиться с вашим внутренним ребенком

GQ
Дарья Ведерникова: Почему важно помогать малому бизнесу Дарья Ведерникова: Почему важно помогать малому бизнесу

Почему микробизнес очень важен для нашей жизни в городе

СНОБ
Школа автотуризма. Проблемы самоидентификации Школа автотуризма. Проблемы самоидентификации

На какие группы можно разделить автопутешественников

4x4 Club
17 человек умерли от паленой водки в Орске. Вспоминаем еще три самых массовых отравления алкоголем в России 17 человек умерли от паленой водки в Орске. Вспоминаем еще три самых массовых отравления алкоголем в России

Истории массовых отравлений алкоголем в России

Maxim
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
«Сила женщины в ее слабости»: как к этому утверждению относятся мужчины «Сила женщины в ее слабости»: как к этому утверждению относятся мужчины

В чем сегодня заключается сила женщины?

Psychologies
3 вещи, которые не заботят успешных людей 3 вещи, которые не заботят успешных людей

Успешных людей отличает отношение к обучению, провалам и деньгам

Psychologies
Анжела Хачатурьян. Стальная леди советского шоу-биза Анжела Хачатурьян. Стальная леди советского шоу-биза

Анжела Хачатурьян. Стальная леди советского шоу-биза

Коллекция. Караван историй
Покажи язык Покажи язык

Как лингвисты доказывали, что жестовые языки — это языки

N+1
Все говорят о криптовалютах: стратегии инвестирования в цифровые активы Все говорят о криптовалютах: стратегии инвестирования в цифровые активы

Что нужно знать о цифровых активах для успешного инвестирования?

Популярная механика
Открыть в приложении