激光强度对电子在基态和激发态布居的影响
2021-01-25杨晓华苗向阳
山西师范大学学报(自然科学版) 2020年4期
杨晓华,苗向阳
1.山西师范大学临汾学院,山西 临汾 041000;
2.山西师范大学物理与信息工程学院,山西 临汾 041000
随着激光技术的发展,强激光与原子和分子的相互作用[1,2]引起了人们的广泛关注.在这个过程中产生了许多有趣的现象:比如高次谐波[3,4]、阈上解离[5]、库仑爆炸[6]等等.在这些研究中,原子或分子中基态-激发态之间的电子运动[7,8]起到了至关重要的作用.
众所周知,原子或分子中的电子,总是处于某一运动状态之中,每种状态都有一定的能量,对应一定的能级.电子如果吸收了外来辐射的能量,就可以从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量较高的能级.在无外来作用时,原子或分子中各电子都尽可能的处于最低能级,此时处于基态.当有外来因素的激发时,比如激光,它的一个电子或几个电子就可能跃迁到较高能级上去,这就是激发态.处于不同能级的电子在激光场中有不同的运动状态,因此了解不同激光条件下的分子中电子的跃迁规律有助于我们系统的研究强激光与原子分子相互作用.本文主要通过研究波长为1 200 nm的激光脉冲下,氢分子离子中的电子在不同能级的布居情况.激光强度的改变影响基态电子的跃迁和电离,为我们探究基态-激发态上电子的动力学过程提供了更多的依据.
1 理论研究模型
我们通过数值求解了氢分子离子在强激光条件下的含时薛定谔方程[9]:


其中r1和r2的表达式为


R=2a.u.是核间距,Z是有效核电荷,ζ=0.5是软……
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