椭圆激光场下基态氦原子TDCS的研究

论文摘要

近些年来量子力学广受关注,对量子力学中的散射现象[1]研究也尤为重要。散射理论中的（e,2e）反应[2]是其最简单的一种情况,它指的是入射电子与靶粒子发生碰撞,使靶粒子中的一个电子轨道的电子发生电离,从而有两个电子发生出射的过程。本论文主要研究的是在椭圆激光场[3]下的（e,2e）反应,选取的靶粒子为基态氦原子,在一级玻恩近似下,利用球谐函数,合流超几何函数[4,5]分别计算出场自由情况下,椭圆激光场无Stark效应[6]以及有Stark效应下对应的跃迁矩阵元。其中在场自由情况下,入射电子能量为1000eV,碰出电子能量分别为5eV,8eV,11eV,入射角分别为4°,8°,12°,有效电荷数为一定值,椭圆激光场的选择为ε和ε,其中ε方向沿入射电子方向,ε方向沿动量转移方向。通过控制变量法来分析各个物理量对三重微分散射截面（TDCS）[7]的影响。通过理论计算以及对TDCS的分析可知,基态氦原子在场自由条件下binary峰值随参量的增加均受到了压制,只是压制的程度不一样。在动量转移范围内,椭圆激光场无Stark效应下,激光场强度对binary峰有一定影响,但影响不大;碰出电子能量E以及入射角度θ对binary峰有明显的压制作用;但是有效电荷数对binary峰值影响不明显,在水平轴上沿着θ增大的方向偏移,偏移量较大,且偏移效果较明显;椭圆激光场有Stark效应下,binary峰均发生分裂,有的成双峰,有的成三峰的形态。其中有效电荷数β会对binary峰进行压制,并且随着β的变化,峰值会受到较大影响;随着入射角度θ的增大,两个较大峰的峰值也会增加;碰出电子能量E会使binary峰左右两峰之间的水平距离变小,并且随着E的增大binary峰的分裂情况会消失。激光场强度ε、ε会使binary峰发生分裂,两个较大峰之间的峰值会随激光场强度的增大而减小,并且两个峰的水平距离逐渐减小。

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摘要

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绪论

第1章理论概述

1.1 散射原理

1.2 散射截面

1.3 （e,2e）反应

1.3.1 反应原理

1.3.2 （e,2e）反应

1.3.3 反应截面

1.3.4 反应方程式

1.3.5 Stark效应

第2章激光场下波函数的选取

2.1 激光场下的波函数

2.1.1 激光场下的电子波函数

2.1.2 激光场下的靶原子波函数

第3章理论计算

if'> 3.1 场自由条件下基态氦原子的T_if

3.1.1 场自由条件下波函数形式

if的计算'> 3.1.2 场自由条件下波函数T_if的计算

if的推导'> 3.2 椭圆激光场下忽略Stark效应时T_if的推导

3.2.1 椭圆激光场下忽略Stark效应时的波函数

3.2.2 跃迁矩阵元的具体计算

3.3 椭圆激光场下完全Stark效应时跃迁矩阵元的推导

3.3.1 氦原子在椭圆激光场下完全Stark效应时选取的波函数

3.3.2 椭圆激光场下跃迁矩阵修正后的具体计算

第4章图像与分析

4.1 场自由条件下氦原子为基态时TDCS图像及分析

4.1.1 在场自由时TDCS与θ关系变化图像分析

4.1.2 在场自由时TDCS与β变化图像分析

2变化图像分析'> 4.1.3 在场自由时TDCS与E₂变化图像分析

4.2 无Stark效应时,椭圆激光场下基态氦原子的TDCS图像分析

4.2.1 激光场下无Stark效应时TDCS与ε变化图像分析

2变化图像分析'> 4.2.2 激光场下无Stark效应时TDCS与E₂变化图像分析

4.2.3 激光场下无Stark效应时TDCS与β变化图像分析

4.2.4 激光场下无Stark效应时TDCS与θ变化图像分析

4.3 完全Stark效应时椭圆激光场下基态氦原子的TDCS图像分析

4.3.1 激光场下完全Stark效应TDCS随β变化图像分析

2变化图像对比及分析'> 4.3.2 完全Stark效应TDCS随θ₂变化图像对比及分析

2变化图像对比及分析'> 4.3.3 完全Stark效应TDCS随E₂变化图像对比及分析

x , ε_y变化图像对比及分析'> 4.3.4 完全Stark效应TDCSS随ε_x , ε_y变化图像对比及分析

4.4 总结

致谢

参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 潘敬强

导师: 张程华

关键词: 椭圆激光场,基态氦原子,反应

来源: 辽宁大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 辽宁大学

分类号: O562

总页数: 61

文件大小: 2173K

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