强场中的H原子、H2~+以及Li~+光吸收截面的研究

来源 :中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:erpangpang
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强场中原子、离子的研究不仅在天文学、等离子体物理以及半导体物理方面有重要的作用,而且还涉及到原子物理和量子力学的许多基本物理问题,如不可分离变量系统的求解、量子经典对应、场致电离等,因而还具有很重要的学术意义。本文对于平行电磁场中的氢原子低能态的谱线结构、共振能级结构以及强磁场中氢分子离子的能级进行了研究。根据具体问题的需要,我们采用了不同的处理方法,包括拟谱法、基于B样条基矢的单中心方法以及B样条与复坐标旋转相结合的方法。具体内容如下:1、用拟谱法计算了平行电磁场区域(γ≤1a.u.,F≤10~8V/m)氢原子的振子强度谱。并用微扰法定性地解释了附加电场对磁场中氢原子Balmerα线系振子强度谱的影响。2、用B样条与复转动相结合的方法计算了平行电磁场中氢原子的共振态参数,讨论了共振参数随电磁场变化的规律。一个有趣的现象是当磁场增大到某个值时,态的宽度在某一段电场区域会出现一个平台,解释在进一步研究中。方法推广到交叉电磁场中高里德堡态以及实验室场强中多电子原子双激发态计算的可行性也被讨论。3、利用B样条基矢自身的优点,将单中心方法推广到强场中氢分子离子基态和低激发态核间距与能级的精确计算。结果表明基于B样条的单中心方法可以很好地用于非对称体系的计算。4、用基于B样条的复转动方法计算了考虑LS耦合相互作用的Li~+的光电离截面。与无LS耦合时的结果相比,增加了3P和3D态的谱线,表明LS耦合相互作用引起了单态和三态的混合,但是这些新增的谱线都很小,又表明了Li~+中的LS耦合相互作用很小。目前实验上还不能观测到这么小的截面,随着激光技术的发展,越来越精细的谱线可在实验上观测到,从而可以更好地研究相对贡献更小的相互作用,比如LS耦合相互作用,希望我们的计算结果能够对以后的实验提供指导。
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