万建杰 赵鑫婷 李冀光 董晨钟

1) (西北师范大学物理与电子工程学院, 兰州 730070)

2) (北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088)

基于微扰理论研究了静电场Stark效应诱导的类氢离子2s1/2-1s1/2跃迁, 给出了Z = 1—92类氢离子的Stark混合系数和2s1/2-1s1/2跃迁几率, 讨论了Stark效应诱导的类氢离子2s1/2-1s1/2跃迁几率随原子序数的变化规律以及相对论效应对Stark混合系数和诱导跃迁几率的影响.结果表明, 给定电场强度时, 类氢离子的Stark诱导跃迁几率随着原子序数Z的增大单调减小.另外, 相对论效应使得类氢离子的Stark诱导跃迁几率减小, 甚至在Z = 92时会减小到非相对论近似的55%.

1 引 言

外电场会使原子能级发生分裂和位移, 这种效应被称为 Stark效应.同时, 由于外电场会破坏原子体系的空间对称性, 进而导致具有不同宇称的原子态发生混合, 从而可能打开新的跃迁通道, 导致原子能级尤其是亚稳态能级的寿命显著减小, 这种由外电场诱发的跃迁称为Stark诱导跃迁(Starkinduced transition, SIT).

Stark诱导跃迁与其他跃迁通道之间产生的干涉效应是探测微弱原子跃迁振幅的一种强有力的手段, 通常被用于观测一些极其细微的原子物理过程.例如, Bucksbaum等[1]及Drell和Commins[2]通过Stark诱导跃迁和弱相互作用跃迁之间的干涉观测了Tl原子62P1/2-72P1/2跃迁过程中的宇称不守恒效应.Gilbert等[3]通过Stark诱导干涉法观测了Cs原子6S-7S跃迁过程中的宇称不守恒效应.Maul等[4]对重原子中的宇称破坏效应进行了观测, 并得到了弱相互作用矩阵元.Hunter等[5]及Lellouch和Hunter[6]首次观察到Sr原子和Ca原子中Stark诱导跃迁振幅和电……