近金屬表面里德堡氫原子的回歸譜.pdf

1、山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文近金屬表面里德堡氫原子的回歸譜姓名：趙霞申請學(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)位論文近金屬表面里德堡氫原子的回歸譜中文摘要近年來，強(qiáng)外場中高激發(fā)態(tài)原子的光吸收現(xiàn)象吸引了人們的廣泛關(guān)注和研究興趣，主要是由于在趨于電離域附近，原子的量子行為變?yōu)榻?jīng)典混沌。半經(jīng)典閉合軌道理論由于具有物理圖像清晰、應(yīng)用范圍廣泛等特點被普遍用來解釋此類現(xiàn)象，成為實現(xiàn)聯(lián)結(jié)經(jīng)典理論和量子混沌的重

2、要橋梁，并是研究和發(fā)展量子混沌概念的重要手段。對于最簡單的氫原子體系，人們已經(jīng)從量子和經(jīng)典兩方面對其與各種含時和不含時外場相互作用時量子躍遷過程中的多周期現(xiàn)象進(jìn)行了深入研究，這些外場包括靜電場、靜磁場、平行電磁場、垂直電磁場、線性極化以及圓極化的微波場等。近金屬表面的里德堡原子體系是近年來又一個備受關(guān)注的重要的理論模型。在這一模型中，金屬板對氫原子的作用充當(dāng)外場的作用，原子與金屬表面間的距離d對里德堡原子的性質(zhì)起關(guān)鍵性作用。當(dāng)原子和金屬

3、表面間的距離較大時，二者的相互作用較弱，微擾論成立：隨著原子和金屬表面間距離d的減小，二者的相互作用越來越強(qiáng)，規(guī)則運動和不規(guī)則運動同時存在，導(dǎo)致混沌現(xiàn)象產(chǎn)生。隨著原子與金屬表面間距離d的變化，它能夠?qū)崿F(xiàn)多種動力學(xué)效應(yīng)的模擬：可以模擬瞬態(tài)的vanderwaals相互作用；可以模擬原子在強(qiáng)電磁場中的Stark—zeeman效應(yīng)；也可以模擬強(qiáng)磁場中的抗磁效應(yīng)。本課題中，我們首次采用閉合軌道理論的方法，對近金屬表面里德堡氫原子的運動性質(zhì)隨著原子

4、與金屬表面距離d變化的情況進(jìn)行了研究，并計算了常標(biāo)度能量下近金屬表面里德堡氫原予的回歸譜。(1)首先給出近金屬表面原子體系的理論模型，推導(dǎo)出體系的哈密頓量，介紹了標(biāo)度律，進(jìn)行了半拋物變換消除哈密頓量的庫侖奇異性，并描述了體系的動力學(xué)性質(zhì)和閉合軌道理論下的物理圖像。(2)簡單介紹EB刪量子化方案和態(tài)密度理論，在此基礎(chǔ)上提出閉合軌道理論的基本物理思想，并運用閉合軌道理論推導(dǎo)出反映原子光吸收現(xiàn)象的平均振予強(qiáng)度密度。為了解決閉合軌道對激發(fā)態(tài)能量