激光诱导氢原子吸收的响应函数研究

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传统的激光泵浦-探测手段在分析原子(或分子)内部结构时,通常采用一束高频的激光脉冲驱动原子(或分子)电离,然后通过一束探测激光研究光电子的能量分布来研究原子(或分子)的内部结构。但这些光电子容易受到空间环境的影响,从而影响实验结果的精度。为此人们选择通过原子吸收谱来研究原子的内部结构,因为这是基于原子吸收光之后由一个束缚态跃迁到另外一个束缚态时对其进行了光信号的测量,这样周围环境对粒子的影响就会很大程度上的减小,具体过程为将一束高频极紫外(XUV)光与原子相互作用,原子通过单光子吸收获得能量从而跃迁到较高的激发态,然后另一束具有一定延迟的中等强度红外(IR)光对处于激发态的原子进行探测。本文的具体工作可以分外如下的两部分内容:  第一,利用分裂算符法数值求解一维含时薛定谔方程,研究了一维氢原子在单色极紫外(XUV)光场中吸收的响应函数,通过计算比较了经验型的高斯衰减函数和计算的指数性衰减函数对响应函数的影响,发现这两种衰减函数的引入除了对响应函数的大小有一定的影响外,其能量位置和形状并没有明显的变化;  第二,计算了由一束红外(IR)激光和一束XUV光的双色组合场驱动一维氢原子吸收的响应函数,得到结果与单色XUV场驱动下的结果类似,由此表明通常的高斯型衰减函数具有使用简单,不需计算原子激发态寿命的优点。
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