Cтраница 2
Многофотонная ионизация является одним из предельных случаев единого процесса перехода электрона из связанного состояния в атоме в свободное под действием переменного электрич. [16]
Процесс многофотонной ионизации называется резонансным, если реализуется какой-либо резонанс между энергией нескольких квантов излучения и анергией перехода в спектре связанных электронных состояний. [17]
А - нейтральный атом, А - ион, е - электрон. Этот процесс называется многофотонной ионизацией. [18]
Молекула таким образом приобретает энергию, достаточную для ее диссоциации на мелкие фрагменты. С помощью лазерной техники установлена также возможность многофотонной ионизации и фрагментации многоатомных молекул под действием видимого и УФ-излучения. Было обнаружено, что кислород также может поглощать излучение в ИК-области; установлена возможность многофотонного поглощения света молекулой азота, приводящего к диссоциации молекулы на атомы в основном состоянии. [19]
Примером применения теории возмущений очень высокого порядка может служить расчет многофотонной ионизации ( ср. Взаимодействие сильных электромагнитных полей с атомными системами может приводить к сильным сдвигам и уширениям уровней энергии; оно может также влиять на релаксационные процессы. Поэтому само взаимодействие атомной системы с волной накачки и с пробной волной качественно изменяется и становится зависящим от интенсивности накачки. [20]
Штарка, пропорциональный F2 - I доминирует над перемешиванием Раби резонансных состояний. Однако в случае однофотонного резонанса между основным и резонансным состояниями частота Раби достаточно велика и может определять характер процесса резонансной многофотонной ионизации. [21]
Количественный анализ соотношения ( 10) для параметра адиабатичности показывает, что для излучения видимого диапазона частот и реальных атомов и молекул основным является процесс многофотонной ионизации; туннельная ионизации может реализоваться лишь в очень сильных полях, незначительно меньших атомного поля. Поэтому исследованиям процесса мпогофотонной нониза-цик уделяется особое внимание. [22]
Распространение мощного излучения, испущенного оптическим квантовым генератором, сопровождается так называемыми нелинейными явлениями. Некоторые из них - вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна, вынужденное рассеяние крыла линии Рэлея и вынужденное температурное рассеяние - описаны в гл. XXIX; выше упоминались также многофотонное поглощение и многофотонная ионизация ( см. § 157), зависимость коэффициента поглощения от интенсивности света ( см. § 157), нелинейный или многофотонный фотоэффект ( см. § 179), многофотонное возбуждение и диссоциация молекул ( см. § 189), эффект Керра, обусловленный электрическим полем света ( см. § 152); сведения о других будут изложены в § 224 и в гл. Совокупность нелинейных явлений составляет содержание нелинейной оптики и нелинейной спектроскопии, которые сформировались в 60 - е годы и продолжают быстро развиваться. [23]
Из соотношения для вероятности многофотонной ионизации ( 8) видно, что этот процесс носит нелинейный ( по числу фотонов, поглощенных в элементарном акте) характер, а именно степопиой. Величина К & / в 1, где fa означает целую часть величины х, называется степенью нелинейности процесса ионизации. Переход электрона из начального состояния п в непрерывный спектр при многофотонной ионизации носит ( как и в случае многофотонного возбуждения) характер ряда последовательных виртуальных переходов, происходящих без выполнения закона сохранения энергии в каждом из них. Закон сохранения энергии ( 7) выполняется лишь для перехода между начальным и конечным состоянием. [24]
Однако наиболее взято, что даже если числепно учесть все эти факторы, то полученный результат будет плохо отражать истинный размер фокуса. Дело в том, что для того чтобы дать ответ на этот вопрос в случае реального излучения и реальной среды, необходимо дополнительно учесть нелинейное поглощение излучения средой. Речь идет о многофотонном поглощении ( лекция 4), многофотонной ионизации ( лекция 5) и оптическом пробое ( лекции 16, 18) среды. Нелинейное поглощение в любом случае приводит к качественному изменению исходных нелинейных свойств среды или к потере прозрачности. Поэтому размер фокуса практически сводится к размеру области, в которой возникает нелинейное поглощение. [25]
Распространение мощного излучения, испущенного оптическим квантовым генератором, сопровождается так называемыми нелинейными явлениями. Некоторые из них - вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна, вынужденное рассеяние крыла линии Рэлея и вынужденное температурное рассеяние - описаны в главе XXIX; выше упоминались также многофотонное поглощение и многофотонная ионизация ( см. § 157), зависимость коэффициента поглощения от интенсивности света ( см. § 157), нелинейный или многофотонный фотоэффект ( см. § 179), многофотонное возбуждение и диссоциация молекул ( см. § 189), эффект Керра, обусловленный электрическим полем света ( см. § 152); сведения о других будут изложены в § 224 и в гл. Совокупность нелинейных явлений составляет содержание нелинейной оптики и нелинейной спектроскопии, которые сформировались в 60 - е годы и продолжают быстро развиваться. [26]
При этом происходит возбуждение атомной системы не в дискретное связанное состояние, а в континуум ионизации. Очень чувствительный электрический метод обнаружения продуктов ионизации позволяет наблюдать многофотонные эффекты очень высокого порядка. Многофотонная ионизация играет важную роль в образовании индуцированной лазером плазмы, так как она создает в нейтральной среде, а именно в газе, свободные носители зарядов. [27]
Трудности измерения возбужденных состояний продуктов рекомбинации связаны с чувствительностью методов измерения возбужденных состояний в грубом окружении. Например, молекулы кислорода и азота не являются полярными молекулами, колебательные состояния которых сильны. Их возбужденные электронные состояния обладают длительным временем жизни и излучают не очень сильно. Следовательно, должны использоваться другие методы, такие как, например, индуцированная лазером флуоресценция или лазерная многофотонная ионизация. Для исследования рекомбинации на некоторых поверхностях очень эффективны молекулярные пучки. В частности, они могут быть использованы для изучения времени пребывания адсорбированных атомов или молекул на поверхности. Измерения позволяют определить функцию распределения по скоростям и скорость рекомбинации. Информация о распределении частиц на поверхности может дать основу для моделей, учитывающих возбужденное состояние частиц при гетерогенной рекомбинации. [28]
Трудности измерения возбужденных состояний продуктов реком бинации связаны с чувствительностью методов измерения возбужденных состояний в грубом окружении. Например, молекулы кислорода и азота не являются полярными молекулами, колебательные состояния которых сильны. Их возбужденные электронные состояния обладают длительным временем жизни и излучают не очень сильно. С ледова тельно, должны использоваться другие методы, такие как, например, индуцированная лазером флуоресценция или лазерная многофотонная ионизация. Для исследования рекомбинации на некоторых поверхностях очень эффективны молекулярные пучки. В частности, они могут быть использованы для изучения времени пребывания адсорбированных атомов молекул на поверхности. Измерения позволяют определить функцию распределения по скоростям и скорость рекомбинации. Информация о распределении частиц на поверхности может дать основу для моделей, учитывающих возбужденное состояние ч а стиц при гетерогенной рекомбинации. [29]