短脈沖激光和含時(shí)場對原子回歸譜的調(diào)制研究.pdf

1、山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文短脈沖激光和含時(shí)場對原子回歸譜的調(diào)制研究姓名：于永麗申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：原子與分子物理指導(dǎo)教師：林圣路20070410山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文短脈沖激光和含時(shí)場對原子回歸譜的調(diào)制研究摘要半經(jīng)典閉合軌道理論已被普遍用來解釋原子、分子或離子在強(qiáng)外場中的光吸收現(xiàn)象，成為聯(lián)結(jié)經(jīng)典理論和量子理論的重要橋梁。近年來，因?yàn)榭茖W(xué)實(shí)驗(yàn)以及實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展，含時(shí)外場的光吸收特性已引起人們的廣泛關(guān)注。與靜外場不同，含時(shí)場對回歸譜有復(fù)

2、雜的調(diào)制。如高斯型短脈沖激光對里德堡原子電子波包的量子控制就是一例。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用連續(xù)激光激發(fā)原子時(shí)，可以獲得里德堡態(tài)；而當(dāng)用一束短脈沖激光激發(fā)原子時(shí)，末態(tài)只能是里德堡波包(一系列里德堡態(tài)的迭加)。這種定域波包具有經(jīng)典性質(zhì)(如滿足動(dòng)量和坐標(biāo)同時(shí)可測量性)，在短時(shí)間內(nèi)沿著經(jīng)典軌道運(yùn)動(dòng)，但是，一段時(shí)間之后，由于波包在演化過程中發(fā)生分裂和復(fù)現(xiàn)，其演化變得非常復(fù)雜。在理論上，我們可以利用自關(guān)聯(lián)函數(shù)來研究波包動(dòng)力學(xué)，又因?yàn)樽躁P(guān)聯(lián)函數(shù)與振子強(qiáng)度

3、相對應(yīng)，從而可以利用半經(jīng)典閉合軌道理論來研究這個(gè)問題。在本課題中，我們利用半經(jīng)典閉合軌道理論結(jié)合含時(shí)微擾方法，分別研究了短脈沖激光和含時(shí)射頻(ff)場對原子回歸譜的調(diào)制作用。主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：(1)采用半經(jīng)典閉合軌道理論和含時(shí)微擾方法，我們推導(dǎo)出雙脈沖作用下外場中里德堡原子的自動(dòng)關(guān)聯(lián)函數(shù)表達(dá)式。結(jié)果顯示，雙脈沖作用下的自動(dòng)關(guān)聯(lián)函數(shù)可以表示成許多振蕩項(xiàng)求和的形式，其中每一求和項(xiàng)都來源于電子波包的一條閉合軌道的貢獻(xiàn)，對應(yīng)于自動(dòng)關(guān)

4、聯(lián)譜中的一個(gè)峰，峰的位置、寬度及高度等特性可由激光脈沖參數(shù)來進(jìn)行控制。(2)利用含時(shí)的半經(jīng)典閉合軌道理論，我們計(jì)算了Li里德堡原子在靜電場加一弱的射頻場中的回歸譜。當(dāng)原子處于含時(shí)場中時(shí)，由于受到非穩(wěn)恒場的作用，體系的能量不守恒。電子閉合軌道的出射角、入射角、周期、經(jīng)典作用量都將發(fā)生改變，增加了問題的復(fù)雜性，出現(xiàn)了新的效應(yīng)，產(chǎn)生了新的調(diào)制現(xiàn)象。原來的半經(jīng)典閉合軌道理論已不再適用，必須把其推廣到含時(shí)體系。作為理論方法的應(yīng)用實(shí)例，對Li里德堡