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Li原子在平行电磁场中回归谱的半经典研究

张秋菊  
【摘要】: 半经典闭合轨道理论由于具有物理图象清晰、应用范围广泛的特 点,被普遍用来解释原子或离子在外场中的光吸收现象。该理论为研 究量子谱的经典对应提供了强有力的工具;在研究经典混沌的量子体 现中已取得很大成功。不论对规则运动的可积体系还是不规则运动的 不可积体系都可以给出清楚的物理解释。该理论在研究H~-在各种外 场下的光吸收以及氢原子、Li原子、He原子和O_3等在电场或磁场中 的光激发,波包动力学等问题已经得到广泛的应用。 通过对多电子原子强场行为的实验和理论研究,人们发现,在其 回归谱中存在着由氢原子轨道不能解释的强共振结构。这说明,研究 多电子原子必须考虑离子实的作用,而且回归谱中应该有实散射峰的 贡献。但当把闭合轨道理论推广到多电子原子时,主要由于离子实散 射的作用,使轨道数目迅速增加,且多为不稳定轨道,不易进行分类, 增加了问题的复杂性。本文采用了量子实散射的分区自洽迭代方法, 就是利用量子亏损表示离子实的作用,实散射的轨道全都由氢原子的 轨道组合而成。从而克服了这一困难,把闭合轨道理论应用到了平行 电磁场中的Li原子上。 在本论文的工作中,我们在两个不同的标度能量下,应用包括实 散射的半经典闭合轨道理论,计算了平行电磁场中Li原子的回归谱; 讨论了该体系的标度性;并与同样情况下的氢原子回归谱作了比较, 硕士学位论文 摘要 得出了预期的结果。主要进行了以下几项工作: (l)研究了该体系电于的经典运动规律,计算出了两个不同标度 能量时的基本闭合轨道数目,以及每一个闭合轨道的出射角和返口时 间。 (2)用半经典闭合轨道理论推导计算每条轨道第一次返口以及第 n 次返回的雅可比量、经典振幅、经典作用量以及马斯洛夭指标等, 从而定出电于的半经典波函数。 门)根据包括实散射的闭合轨道理论,进行标度变换和迭代计算。 (4)通过傅立叶变换,将光吸收谱由能量的函数转换成标度经典 作用量的函数,得出平行电磁场中的回归谱图象,并与氢原于的结果 相比较。验证了离于实对多电子原子回归谱的重要贡献。 在这一研究领域中,前人只是对电场或磁场单独存在的情况进行 了理论分析和解释。对于电磁场同时存在的情况,这是第一次进行理 论研究,这既是对半经典理论应用范围的推广,又是对该理论的验证 和完善。另外,以前的绝大部分研究中,都是选取的电离阈以下的能 量范围,即E<0的范围,本文则选取了E>0的范围。因为 * 原子 体系是一个在实验上可以被测量的体系,所以从另一方面来说,我们 得到的结果对于实验研究具有重要的参考意义,同时有助于对更复杂 的体系,如 He、O;体系的研究。


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