強(qiáng)外場(chǎng)中原子、分子動(dòng)力學(xué)的半經(jīng)典理論研究.pdf

1、山東師范大學(xué)博士學(xué)位論文強(qiáng)外場(chǎng)中原子、分子動(dòng)力學(xué)的半經(jīng)典理論研究姓名：李洪云申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：原子與分子物理指導(dǎo)教師：林圣路20080408山東師范大學(xué)博士學(xué)位論文強(qiáng)外場(chǎng)中原子、分子動(dòng)力學(xué)的半經(jīng)典理論研究——多通道量子虧損理論和半經(jīng)典散射矩陣方法中文摘要激光理論和技術(shù)的發(fā)展極大地改變了原子分子物理學(xué)的面貌，人們關(guān)注的焦點(diǎn)開始由側(cè)重能級(jí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向相關(guān)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。特別是由于實(shí)驗(yàn)室中短脈沖、高強(qiáng)度激光器的出現(xiàn)，使得原子的高激發(fā)里德堡態(tài)的

2、制備和探測(cè)成為可能，從而推動(dòng)了光與物質(zhì)的相互作用、波函數(shù)的時(shí)空演化、多體效應(yīng)、強(qiáng)場(chǎng)譜學(xué)、規(guī)則一混沌過渡以及經(jīng)典一量子對(duì)應(yīng)等基本問題的研究。里德堡原子具有長(zhǎng)壽命、寬碰撞截面、對(duì)外場(chǎng)敏感的特點(diǎn)，因而成為場(chǎng)和粒子相互作用的有效探針并得到廣泛應(yīng)用，如原子芯片實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)原子壽命的有效控制和存儲(chǔ)，它在凝聚態(tài)物理和原子物理前沿領(lǐng)域開辟了新的研究途徑，除了容易應(yīng)用以及固態(tài)表面可作為原子干涉器的潛在應(yīng)用外，它們提供了一個(gè)理想環(huán)境使得其中的原子可以集成并

3、可連接到微電路器件上；實(shí)驗(yàn)室靜場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)觀測(cè)可模擬天體物理極端條件下的強(qiáng)場(chǎng)效應(yīng)；用短脈沖激發(fā)制備的里德堡波包態(tài)可以在多個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)相干壓縮，達(dá)到測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的最小值已成為研究經(jīng)典極限的理想途徑；高激發(fā)的里德堡原子、分子的空間尺度可達(dá)納米甚至微米量級(jí)，因而可作為微腔輸運(yùn)、粒子從勢(shì)場(chǎng)中逃逸等基本問題的理論模型并在微電子器件的設(shè)計(jì)中有重要應(yīng)用。在理論研究中，強(qiáng)場(chǎng)中的里德堡原子體系是研究經(jīng)典和量子對(duì)應(yīng)的典型范例，也是可以展示規(guī)則運(yùn)動(dòng)向混沌運(yùn)動(dòng)過渡

4、并可用于探討“量子混沌“形態(tài)的僅有的幾個(gè)實(shí)際存在的低維體系之一。上世紀(jì)70年代以來，由于面對(duì)復(fù)雜的原子和分子高維度、強(qiáng)關(guān)聯(lián)、非線性的不可積體系，完全的量子力學(xué)求解已不可能，各種半經(jīng)典理論方法應(yīng)運(yùn)而生。在探索強(qiáng)外場(chǎng)中多電子原子的光吸收譜的共振現(xiàn)象時(shí)，微擾論不再適用，又不能分離變量，著眼于大標(biāo)度范圍的有限分辨率下譜分析的閉合軌道理論是一個(gè)經(jīng)過檢驗(yàn)行之有效的半經(jīng)典理論方法，因?yàn)樗鼫?zhǔn)確地反映了量子躍遷中普遍隱藏著的多周期現(xiàn)象。其核心思想則是采用