МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ


МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ
МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ

       

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ

атома (молекулы) - образование иона в результате поглощения в одном элементарном акте одновременно неск. фотонов. M. и. является частным случаем более общего процесса многофотонного поглощения, включающего ещё и многофотонное возбуждение атома, и многофотонную диссоциацию молекул. M. и. происходит при энергии фотона 3032-136.jpg и (V и - ионизационный потенциал), когда процесс однофотонной ионизации (фотоионизации) невозможен, но суммарная энергия поглощённых m фотонов 3032-137.jpg и. Целая часть величины


3032-138.jpg

наз. степенью многофотонности (степенью нелинейности) процесса M. и. Многофотонная ионизация является одним из предельных случаев единого процесса перехода электрона из связанного состояния в атоме в свободное под действием переменного электрич. поля при 3032-139.jpg (др. предельный случай - туннельный эффект). Переход электрона в свободное состояние при поглощении т фотонов происходит не по реальным связанным возбуждённым состояниям - уровням энергии 3032-140.jpg в спектре атома (такие переходы невозможны ни при какой энергии фотонов ввиду ангармоничности атомного спектра), а с нарушением закона сохранения энергии в соответствии с неопределённости соотношением 3032-141.jpg

Рис. 1. Зависимость сечения многофотонной ионизации 3032-147.jpg от частоты излучения 3032-148.jpg; сплошная линия - для линейно поляризованного излучения, штриховая линия - для циркулярно поляризованного излучения.


3032-149.jpg


Вероятность w. одноврем. поглощения атомом т фотонов при M. и. связана с интенсивностью излучения I степенным соотношением 3032-142.jpgт. е. резко зависит от напряжённости электрич. поля E световой волны. T. о., M. и.- нелинейная (по интенсивности излучения) ионизация. Сечение M. и. 3032-143.jpgопределяется свойствами конкретного ионизуемого атома (молекулы), частотой и поляризацией ионизующего излучения. Для расчётов величин 3032-144.jpg используют нестационарную возмущений теорию. Типичный вид зависимости 3032-145.jpgприведён на рис. 1. Резонансные максимумы обусловлены реализацией промежуточных резо-нансов между частотой излучения (энергией фотона 3032-146.jpgi и энергией переходов из основного в возбуждённые состояния в спектре атома (молекулы). В слабом поле ионизующего излучения резонансные частоты определяются спектром атома. В сильном поле энергии переходов изменяются из-за динамич. поляризуемости атома (Штарка эффект в переменном поле). Для большинства частот излучения, когда промежуточные резонансы не возникают, процесс M. и. наз. прямым (рис. 2, справа); при наличии промежуточного резонанса с нек-рым возбуждённым состоянием 3032-150.jpg- резонансным (рис. 2, слева). Вероятность прямого процесса M. и. описывается приведённым выше степенным соотношением; вероятность резонансного процесса определяется свойствами резонансного состояния.

Рис. 2. Схема процесса многофотонной ионизации: справа - прямой процесс; слева - резонансный.


3032-151.jpg

M. и. не имеет порога по интенсивности излучения, однако для реализации достаточно большой вероятности M. и. необходима очень большая интенсивность излучения, достижимая лишь при использовании лазеров. Процесс M. и. большинства атомов, а также MH. молекул детально изучен экспериментально. Методом нестационарной теории возмущений выполнено большое число расчётов сечений M. и. Результаты расчётов удовлетворительно согласуются с результатами экспериментов.

M. и. характерна для взаимодействия интенсивного лазерного излучения с разреженными газами; в плотных газах при давлениях от носк. торр и выше происходит лавинная ионизация (см. Лавана электронная).

Большая вероятность M. и. при больших интенсивностях излучения приводит к отсутствию красной границы 3032-152.jpg при взаимодействии излучения (в частности, света) с газами, т. е. к отсутствию области прозрачности за счёт появления многофотонпого поглощения излучения.

Резонансный процесс M. и. лежит в основе метода многофотонной резонансной спектроскопии, к-рый характеризуется высокой селективностью по частоте и большой эффективностью регистрации.

Процесс M. и. в твёрдых телах наз. многофотонным фотоэффектом.

Лит.: Делоне H. Б., Крайнев В. П., Атом в сильном световом поле, 2 изд., M., 1984; Рапопорт Л. П., Зон Б. А., Манаков H. Л., Теория многофотонных процессов в атомах, M., 1978; Делоне H. Б., Взаимодействие лазерного излучения с веществом, M., 1989. H. Б. Делоне.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ" в других словарях:

  • Многофотонная ионизация — Многофотонная ионизация  процесс ионизации атома, молекулы или иона в поле электромагнитной волны путём поглощения двух и более фотонов. Является частным случаем многофотонного поглощения. Многофотонная ионизация является частным предельным… …   Википедия

  • многофотонная ионизация — daugiafotonis jonizavimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. multiphoton ionization; multiple photon ionization vok. Mehrphotonionisation, f; Multiphotonionisation, f rus. многофотонная ионизация, f pranc. ionisation… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • многофотонная ионизация — daugiafotonė jonizacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. multiple photon ionization vok. Mehrphotonenionisation, f rus. многофотонная ионизация, f pranc. ionisation multiquantique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • ИОНИЗАЦИЯ — образование положит. и отрицат. ионов и свободных эл нов из электрически нейтральных атомов и молекул. Термином «И.» обозначают как элементарный акт (И. атома, молекулы), так и совокупность множества таких актов (И. газа, жидкости). Ионизация в… …   Физическая энциклопедия

  • Ионизация —         образование положительных и отрицательных ионов (См. Ионы) и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул. Термином «И.» обозначают как элементарный акт (И. атома, молекулы), так и совокупность множества таких актов… …   Большая советская энциклопедия

  • МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ — (масс спектроскопия, масс спектральный анализ), метод анализа в ва путем определения массы (чаще, отношения массы к заряду m/z) и относит. кол ва ионов, получаемых при ионизации исследуемого в ва или уже присутствующих в изучаемой смеси.… …   Химическая энциклопедия

  • ФОТОИОНИЗАЦИЯ — (см. ИОНИЗАЦИЯ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. ФОТОИОНИЗАЦИЯ …   Физическая энциклопедия

  • МНОГОФОТОННОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ — процесс взаимодействия эл. магн. излучения с веществом, при к ром в одном элементарном акте поглощается несколько (m) фотонов; в среде при этом совершается многофо тоиный (m фотонный) квантовый переход из нач. состояния |1> с энергией в… …   Физическая энциклопедия

  • ПРОЦЕССЫ — взаимодействия эл. магн. излучения с веществом, при к рых в одном элементарном акте происходит поглощение или испускание (или и то и другое) неск. фотонов. При этом в веществе совершается многофотонный переход между квантовыми состояниями |1>… …   Физическая энциклопедия

  • НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ — тензорные коэффициенты, связывающие нелинейную часть поляризации Р = Р л + Р нл единичного объёма среды, возникающую под действием сильных электрических (в частности, световых) полей, с величинами напряжён ностей этих полей [1,2,3].… …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.