获得氢原子里德伯(Rydberg)态的有效途径—三光子激发

本文在简述一些有关里德伯原子的基本概念和应用的同时,对氢原子里德伯态的三光子激发作一扼要的介绍。     

碘分子高位离子对态光学双共振多光子高化谱

0引言卤素分子的高激发态光谱与结构的研究,一直是原子、分子物理及光谱学研究的重要课题。近些年来,随着稀有气体卤化物紫外大功率准分子激光器的广泛应用,以及卤素分子本身激光作用的发现,大大激发了人们对卤素分子高激发电子态结构及性质研究的兴趣［1,2］。碘分子的高位电子激发态,尤其是其中的三组离子对态,多年来一直是激光光谱研究的重要对象之一。大量研究表明,I2分子各离子对态核间距Re和振动角频率ωe相差不多,其典型值（Re=0．36nm,ωe=100cm-1）与基态值（Re=0.26nm,ωe=214cm-1）相差较大,离子对态的核间距较基态…     

绝热技术制备纠缠态的研究

利用绝热技术提出制备W态和两原子高维纠缠态方案．在这些方案中,量子信息都存储在原子的基态上,且系统仅在暗态空间中演化,原子在激发态上无布居,这使得原子的自发辐射效应大大受到抑制．另外,绝热技术确保这些方案对实验参数的涨落具有强的鲁棒性．其方法操作步骤简单,既有效节省了资源,同时更容易在实验上实现．     

J-C模型中与真空场相互作用的原子的偏态信息

利用约化密度矩阵及信息的定义,基于J-C模型,研究了单模真空场作用下的单个二能级原子的Wigner-Yanase偏态信息。结果表明:由于与光场的相互作用,原子的Wigner-Yanase偏态信息出现丢失与恢复的现象,随时间周期性变化;若初始时刻原子处于激发态,则在某些时刻Wigner-Yanase偏态信息会全部丢失;但合适的原子初态和较强的原子与场相互作用,都会对阻抗原子偏态信息的丢失起到积极的作用。     

高激发态原子多波混频实验进展研究

精确可控的量子信息比特载体是量子信息处理实用化进程中面临的一个重要核心问题.在物理学中,一些给定的物理体系可以作为信息载体,而信息处理及传输则是某些对应物理过程.就目前而言,在研究量子信息的实验中,相关的物理平台或者物理系统主要包括:超导体、线性光学、捕获离子以及半导体中的量子点等.高激发态原子的主量子数n通常非常大,...     

高激发态原子在外电场中的特性

高激发态原子广泛存在于星球内部，宇宙空间，地球大气，高温等离子体以及各种气体激光器内。航天，激光，受控核聚变，同位素分离等科技事业的发展，使得对高激发态的研究显得越来越重要。高激发态的原子结构及其在外电中呈现的性质，成为原子分子物理学的一个重要研究内容，并在近年来取得了巨大的进展。本文简述外电场中高激发态的主要研究内容和发展概况。     

有关原子跃迁的四对概念(高二、高三)

1.一个原子和一群原子一个氢原子在某个时刻只能处在某个可能的定态上.对于一个氢原子,由某一个定态跃迁时,每次只能有一种跃迁.但是如果容器中盛有大量的氢原子,就可能同时出现多种跃迁.例1有一个处于量子数n=4的激发态中的氢原子,在它向低能态跃迁时,最多可发出几种频率的光子?分析可能的跃迁有     

效率与原子的选择性吸收

效率一词在物理学中也被广泛采用.它与原子的选择性吸收有什么联系呢?请看下例: 用粒子轰击原子可使其从基态跃迁到激发态,设原子基态和激发态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子.试问欲使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等?(此题选自上海市第三届中学生物理竞赛试题) 解:设m为入射粒子质量,v_1和v_2分别为入射粒子在与原子碰前和碰后的速度,u为原子碰后的速度.由碰撞前后动量及能量守恒可得     

“光谱”教学中的几个问题

中学物理中“光谱及光谱分析”这部分内容 ,虽然篇幅不多 ,但其内容丰富 ,学生在学习中常会提出许多问题 .这里选择若干典型问题 ,作一定性解释 ,希望有助于学生理解这些内容 .1　为什么稀薄气体或金属蒸汽发射明线光谱 ?根据量子理论 ,原子有一系列分立的能级 ,原子能级中能量最低的称为基态 ,其余的称为激发态 .原子因吸收外界能量会从基态或低能态跃迁到高能态 ,该过程称为原子的激发 .处于激发态的原子若由较高的激发态跃迁到较低的激发态或基态时就会发出一定频率的色光 ,其频率由Ｅ2 -Ｅ1=ｈν决定 .由于原子能级不连续 ,因此 ,发出的…     

Dicke窄化光谱:范德瓦尔斯(vdW)作用势的测量

薄原子蒸汽膜的Dicke窄化光谱在很多情形下表现为亚-多普勒结构,并广泛地用于研究囚禁在两电介质面间的原子蒸汽的特性及其与壁的相互作用机制,这一方法使vdW频移的测量从基态原子和处于较长时间激发态的原子扩展到处于较短时间激发态的原子.     

原子跃迁与能量的吸收

处于基态(或较低激发态)的氢原子,吸收能量能够向高能级跃迁.能量的来源可能是吸收入射光子的能量,也可能是从电子、原子等粒子与氢原子间的相互碰撞中获得的能量.玻尔理论中原子跃迁条件hv=E2—E1只适用于光子与原子作用而使原子在各定态     

五光十色的激光材料

一个原子吸收能量之后,从低能态到高能态的过程称为激发过程。处于激发状态的原子是不稳定的,总是自发地回到低能态, 同时有光子发出,这一过程叫“自发辐射”。如果原子吸收外界光能则跃迁到高能级,而受外界光感应产生辐射则又回到低能态,这一过程叫“受激发射”。但是,只有采用一种办法使物质中大量粒子同时处于激发态,并通过外界光感应,使所有处于激发态的粒子几乎同步完成受激辐射回到低能态,这时物质才能发出一束强大的光束,称为“激光”。打个比方,激光的产生过程好比用水泵将水抽到水塔顶部,然后突然打开闸门,这时水就会以强大的力量喷射而出。当然,激光的产生过程要远比上面的例子复杂得多。在固体激光器中,能产生激光的晶体或     

力、电、磁知识与原子核知识的综合考题评析

高考形式的不断改革,使得物理基础知识的考查更注重近代物理知识,尤其是原子物理,并且在考查中渗透了中学物理的主干知识,现就此谈谈这类问题的特点及解法. 一、动量、能量知识在原子核知识中的应用 原子核反应,遵守四个守恒定律——电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒、能量守恒.这就自然把原子核知识与力学中的守恒定律、化学中的元素周期率等知识综合在一起. 例 11914年,弗兰克和赫兹在实验中用核子轰击原子的方法,使原子从基态跃迁到激发态,来证明玻尔提出的原子能级存在的假设.设基态和激发态的能量差为△E,现分别用电子和质子轰击质量为M的静止原子,使上述跃迁发生,所需的最小动能是否相等,试加以论证.     

基于中间态是三聚物的相干布局囚禁

用中间态为三聚物分子态的光缔合的方法来考虑原子-分子的转换过程,最终找到原子-分子相干布局囚禁态,并使其相应的中间三聚物分子态自始至终布局一直为零,通过零布局的中间态,更多的更有效的原子-四聚物分子能够产生,并可以有效的应用到物理实验中.为原子-四聚物分子的产生提供了新的有效路径.     

耦合腔内原子的量子纠缠与量子关联

考虑耦合腔内两原子的量子纠缠和量子关联随时间的演化。数值模拟结果表明,对于最大纠缠态,随着腔与腔耦合强度的增加,两原子的量子关联和纠缠都得到维持。此外,当两原子初始都处于激发态时,则原子之间产生非纠缠的量子关联。     

原子电离的几个纠结问题

对于原子电离的相关问题,人教版高中《物理》选修3-5中讲到:如果处于基态的氢原子获得大于13.6eV的能量,其核外电子将跃迁到无穷远处即发生电离,13.6eV就是氢原子的电离能.这部分介绍粗浅模糊,致使教师与学生在教学或学习过程中常会遇到一些非常纠结的问题,有必要进行深入探讨.一、处于激发态的原子能够被电离吗题目1用3.7eV能量的光子照射处于n=2激发态的氢原子时,则()     

电磁感应透明物理机制的解释

利用半经典理论,以A型三能级原子系统为例,研究了电磁感应透明的物理机制．通过暗态、缀饰态和密度矩阵方程三种理论,解释了当激光场与原子系统相互作用时,原子在光场诱导的跃迁通道间发生量子相干效应是出现电磁感应透明的原因．     

原子基态确定的简化

在现行的教材中,原子基态的求法,通常是先用L_s耦合法求出基态电子组态所有可能的原子态,再除去违反泡利原理的状态,最后根据洪特定则确定原子的基态。此法繁琐,不易为学生掌握。对此人们作了很多努力,但所得结果仍需考虑次壳层中的电子过半与否和正、倒序关系而不易记忆。本文所导出的关系,可克服上述困难。确定原子态有L_s稠合法,jj耦合法,jk耦合法等。前者适用于轻的、中等质量或低激发态的原子。原子的基态是原子能量最低的状态,故可用L_s耦合法来确定基态原子的原子态。洪特发现:<1>对于L_s耦合,同一电子组态所形成的所有多重态中,总自旋角动量量子数S最大的态能级最低,其中又以总轨道角动量量子数L最大的态能级最低;<2>若次壳层中     

激光原理

激光又名莱塞.莱塞是英语Laser的译音,是由Light Amplification byStimulated Emission of Radiation(受激辐射引起的光放大)这几个词的第一个字母拼成的.故激光器就是指受激辐射引起的光放大器.激光的主要特点是能对光进行放大.这点和电子管、晶体管能放大电压、放大电流相类似.电子管、晶体管的放大原理大家都较熟悉,但激光的光放大原理却涉及到原子结构和量子力学.原子具有不同的能级(或称能态),这些能级好比一个梯子的级,由下而上:1、2、3、4级.一个物体中的原子,在室温下,大多数处于最低能级,即基态.基态的原子可以吸收能量并受激而升到较高的能级,即激发态.当物质处于热平衡时,在各个能态的原子数目,低能态的平均原子数总是比在高能态的多(见下图).     

量子力学的经典跨越

本文用经典计算方法,能准确地计算出氦原子及类氦离子的基态和激发态,以及碱金属、碱土族原子的修正值.并解决一系列有关的问题.