利用飛秒泵浦—探測(cè)光電子能譜研究雙原子分子的波包動(dòng)力學(xué)過(guò)程.pdf

1、飛秒激光技術(shù)的出現(xiàn)使人們能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和控制分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程,能夠更深入地了解分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理.長(zhǎng)期以來(lái),人們致力于化學(xué)反應(yīng)的精確量子動(dòng)力學(xué)研究,發(fā)展了許多種研究方法.目前,含時(shí)量子波包動(dòng)力學(xué)方法已經(jīng)成為人們研究分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的有效理論工具.該方法從量子力學(xué)基本原理出發(fā),能夠?qū)崟r(shí)地描繪原子核在分子勢(shì)能面上的運(yùn)動(dòng),在分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.飛秒泵浦—探測(cè)光電離技術(shù)已經(jīng)成為探測(cè)分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的一種有效實(shí)驗(yàn)技術(shù).由于電離過(guò)程既

2、能提供離子又能提供光電子,而離子信號(hào)探測(cè)提供了時(shí)間分辨的質(zhì)譜和動(dòng)能譜,光電子譜提供了與內(nèi)部波包演化有關(guān)的分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)信息,因此飛秒泵浦—探測(cè)光電子光譜技術(shù)已經(jīng)用來(lái)研究由超短激光脈沖操縱的分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程.在過(guò)去二十年中,人們采用弱激光場(chǎng)研究了很多NaK分子解離與電離動(dòng)力學(xué)過(guò)程.在NaK分子的光譜學(xué)研究中,除了6<'1>∑<'+>態(tài)以外,其它較低的電子激發(fā)態(tài)和基態(tài)都被廣泛地研究過(guò).6<'1>∑<'+>態(tài)最近被發(fā)現(xiàn),它有一個(gè)雙阱結(jié)構(gòu).N

3、O分子具有豐富的里德伯態(tài)和價(jià)態(tài),它是人們研究最多的雙原子分子之一.本文采用含時(shí)量子波包方法計(jì)算飛秒泵浦—探測(cè)光電子譜,研究強(qiáng)激光場(chǎng)下NaK分子6<'1>∑<'+>雙阱態(tài)的波包演化過(guò)程;探討NO分子里德伯態(tài)和價(jià)態(tài)之間的布居和電荷轉(zhuǎn)移問(wèn)題.研究結(jié)果表明:通過(guò)改變激光參數(shù)可以控制波包在兩個(gè)勢(shì)阱中的分布以及在兩態(tài)間的轉(zhuǎn)移;可以在雙阱態(tài)的勢(shì)壘上監(jiān)控波包的分裂;可以從電離光電子信號(hào)中提取有關(guān)6<'1>∑<'+>態(tài)的波包動(dòng)力學(xué)信息.對(duì)于NO分子,我們

4、發(fā)現(xiàn)NO分子的價(jià)態(tài)B2∏對(duì)光電子能譜有明顯影響;在非絕熱耦合作用下,部分里德伯態(tài)的布居能夠涌入價(jià)態(tài)并且被其捕獲;從里德伯態(tài)到價(jià)態(tài)的電子轉(zhuǎn)移出現(xiàn)在C<'2>∏和B<'2>∏勢(shì)能曲線(xiàn)的交叉區(qū)域;時(shí)間分辨光電子譜與C<'2>∏-B<'2>∏耦合、泵浦和探測(cè)脈沖之間的延遲時(shí)間有關(guān),C<'2>∏-B<'2>∏耦合使NO的光電子能譜變得非常復(fù)雜.本文的理論模型和計(jì)算方法對(duì)控制化學(xué)反應(yīng)有一定的意義.含時(shí)量子波包方法是研究分子在飛秒脈沖激光場(chǎng)中激發(fā)和電