Тунельний ефект в лазерному полі
Ріс.3. Схема тунелювання електрона через квазістатичний потенційний бар'єр в напрямку дії поля; а — атом у відсутності зовнішнього поля, штрих — пунктирна лінія — кулонівський потенціал, б — атом у полі напруженістю F, суцільна крива — потенційний бар'єр, 0 — атомне ядро, Ei — енергія зв’язку лектрона в атомі, V — висота бар'єру, z — координата вздовж напрямку поля. При V> Ei відбувається процес… Читати ще >
Тунельний ефект в лазерному полі (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Одне з принципових відмінностей многофотонной іонізації від однофотонной полягає в наступному. Оскільки е нергія кожного світлового кванта в багатофотонні випадку може бути дуже мала, а отже, великий період світлових коливань, багатофотонна іонізація повинна в межі переходити в випадок іонізації атома в постійному електричному полі. Як відомо, польова іонізація описується квантовою механікою як туннелирование електрона під потенційним бар'єром. Іншими словами, іонізацію атома в постійному полі можна розглядати як многофотонной поглинання, коли енергія кожного окремого фотона прагне до нуля, а число поглинених фотонів стає нескінченним.
Умова виникнення тунельного ефекту в змінному полі можна якісно зрозуміти таким чином (рис. 1). В силу когерентності лазерне випромінювання можливо уявити як класичну електромагнітну хвилю, причому магнітної складової хвилі можна знехтувати. Тоді на атомний електрон діє електричне поле, періодично змінюється в часі з частотою лазерного випромінювання. У випадку, якщо електрон встигне протуннеліровать з атомної потенційної ями глибиною U за один напівперіод поля, він виявиться іонізованним відповідно до законів тунельного ефекту, описуваного формулою (3). В іншому випадку буде реалізований, як кажуть, багатофотонний режим, який описується формулою:
У цій формулі m і е — маса і заряд електрона, а Uпотенціал іонізації атома Виникнення тунельного ефекту в змінному полі. За один напівперіод поле в околиці атома змінюється від кривої (1) до кривої (2). Якщо за цей час електрон встигне «просочитися» через потенційний бар'єр, утворений полем атомного залишку і лазерним полем, відбудеться тунельний ефект; в іншому випадку реалізується багатофотонний режим.
Ріс.3. Схема тунелювання електрона через квазістатичний потенційний бар'єр в напрямку дії поля; а — атом у відсутності зовнішнього поля, штрих — пунктирна лінія — кулонівський потенціал, б — атом у полі напруженістю F, суцільна крива — потенційний бар'єр, 0 — атомне ядро, Ei — енергія зв’язку лектрона в атомі, V — висота бар'єру, z — координата вздовж напрямку поля.
При V> Ei відбувається процес надбар'єрного розвалу атома.