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Ba原子Rydberg态标度能谱实验研究

全威  
【摘要】: 众所周知,Rydberg原子是研究量子混沌的重要体系,而强场中的Rydberg原子是原子物理的重要课题之一。本文针对Ba原子实效应的轨道动力学表现,采用强外场Rydberg原子标度能谱技术,结合半经典闭合轨道理论计算进行了研究。主要工作包括以下四个方面: 1、解决了扫描磁场谱实验中的运动Stark效应补偿问题。实验中我们改进了前人针对某一速度的原子在某一磁场下进行一次实验以补偿了运动Stark效应的方法,使用采集较大范围TOF谱图而非使用很窄的时间门的办法,一次实验就得到任意速度的原子在任意磁场下的补偿电场强度并使用相关技术将其补偿,使纯磁场标度能谱的获得成为可能。 2、使用纯磁场标度能谱这一实验研究手段,我们发现(1)磁场中Ba原子实的散射效应与主量子数有关;(2)Ba原子与H原子磁场回归谱演化过程大致相同,但有两点不同,(a)磁场中Ba原子实具有较强的散射效应,而且我们所观察到的部分散射轨道被认为是非弹性散射造成的;(b)Ba原子轨道在磁场中具有比H原子相应轨道更大的作用量;(3)磁场中Ba原子实的屏蔽效应较弱,这一效应更多地表现在snake型轨道。 3、使用电场标度能谱手段,我们发现:(1)在电场中Ba原子实表现为屏蔽效应;(2)与本组之前的工作对比,我们发现Ba原子实屏蔽效应比Sr原子实更强;(3)电场中Ba原子屏蔽效应表现在四种轨道中表现明显:snake型轨道、长周期轨道、前面轨道的重复、形状较不对称的轨道;(4)证实了M =0标度能谱比| M |=1标度能谱实验中Ba原子实效应更明显。(5)证实了Ba原子在电场中具有比H原子更大的轨道作用量。 4、为了研究交叉场中的双阱及相关问题,我们研究发现了在4 .00000Tesla下Ba原子的谱线随着电场的近似的平方演化规律。同时,也对双阱的探测进行了探索性的实验。


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