|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Многофотонная ионизация |
 | |
Анимация
0
Описание
Многофотонной ионизацией называется процесс ионизации атомных частиц при одновременном поглощении нескольких фотонов.
Если частота электромагнитного излучения недостаточна для того, чтобы произошла однофотонная ионизация, но плотность фотонов велика, то может произойти одновременное поглощение атомом нескольких фотонов. В случае, если суммарная энергия фотонов E = nhn (n - число поглощенных фотонов, n - частота излучения) больше энергии ионизации атома W, то происходит процесс образования иона из нейтрального атома.
На деле процесс поглощения нескольких фотонов происходит не строго одномоментно. После поглощения (виртуального) первого фотона атом возбуждается в виртуальное же короткоживущее состояние, время жизни которого определяется несколькими периодами обращения соответствующего электрона вокруг ядра, то есть имеет порядок величины 10 -15 - 10 -16 с.
Если за это время атом успевает поглотить (виртуально же) следующий фотон, и при этом попасть не в виртуальное, а в настоящее разрешенное энергетическое сотояние - то и происходит реально двухфотонное поглощение. В противном же случае атом просто переизлучает первый фотон когерентно поглощенному (то есть поглощения как бы и не было), и переходит в основное состояние. Многофотонное поглощение происходит аналогичног описанному, в несколько виртуальных стадий.
Поэтому понятно, что многофотонная ионизация возможна лишь при достаточно высокой интенсивности (то есть плотности потока фотонов) электромагнитного излучения, что характерно, например, для лазерного излучения. Экспериментально в разреженных парах щелочных металлов наблюдалась многофотонная ионизация с поглощением 7 - 9 фотонов.
Ключевые слова
Разделы наук
Атомная физика, излучение и поглощение энергии атомами и молекуламиВзаимодействие света с веществом
Плазмодинамика
Применение эффекта
Использование многофотонной ионизации для получения плазмы.
Реализации эффекта
Непосредственное наблюдение двухфотонной ионизации затрудниткльно ввиду малости проводимости возбуждаемого газа. Обычно ее наблюдают по изменению спектра пропускания паров щелочных металлов при их облучении лазерным излучением ближнего ИК диапазона. При этом в спектре возникают слабые ионные линии, интенсивность которых нелинейно зависит от мощности лазерного излучения.
Литература
1. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юков Е.А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий.- М.: Наука, 1979.
2. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров.- М.: Наука, 1977.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |