Введение
Глава 1. Обзор современного состояния исследований процессов тушения и переноса электрона при столкновениях ридбергов ских атомов с нейтральными частицами 18
1.1. Свойства ридберговских атомов 18
1.2. Направления исследований в области физики высоковозбуждённых атомов 21
1.3. Методы создания и детектирования атомов в ридберговских состояниях 23
1.4. Циркулярные и эллиптические ридберговские состояния 25
1.5. Классификация элементарных процессов с участием атомов в высоковозбуждённых состояниях 29
1.6. Методы описания процессов столкновения ридберговских атомов с нейтральными частицами 31
1.7. Слабосвязанные отрицательные ионы 47
1.8. Процессы переноса электрона с участием ридберговских атомов 52
1.9. Заключительные замечания 64
Глава 2. Резонансный механизм тепловых столкновений высоковозбуждённых атомов с атомами Са, Sr, Ва 68
2.1. Предмет исследований 68
2.2. Гамильтониан квазимолекулы и квазиклассический подход Ландау — Зинера 69
2.3. Методика расчёта матричных элементов перехода 72
2.3.1. Вид потенциала взаимодействия
2.3.2. Нахождение собственной волновой функции отрицательного иона методом Л-матрицы в базисе DVR-функций 73
2.3.3. Расчёт волновых функций ридберговского атома
2.4. Вероятности и сечения резонансного тушения и образования ионной пары 82
2.5. Нерезонансное тушение при рассеянии квазисвободного электрона на возмущающей частице 84
2.6. Результаты расчётов и обсуждение
2.6.1. Анализ поведения квадратов матричных элементов перехода 88
2.6.2. Зависимости сечений от главного квантового числа и относительной скорости столкновения 92
2.6.3. Зависимость сечений от орбитального квантового числа 95
2.6.4. Анализ результатов в зависимости от энергии сродства щелочноземельного элемента к электрону 96
2.6.5. Относительная роль каналов резонансного тушения и образования ионной пары 97
2.6.6. Сечения резонансного тушения для различных компонент тонкой структуры аниона Са (j = 3/2,1/2) 99
2.6.7. Сравнение с экспериментальными данными 101
2.6.8. Сравнение эффективностей резонансного и нерезонансного механизмов опустошения ридберговских уровней 102
2.7. Выводы 103
Глава 3. Резонансное тушение циркулярных и около-циркулярных ридберговских состояний атомами щелочноземельных элементов 106
3.1. Цели и задачи исследования 106
3.2. Теоретический подход
3.2.1. Формулы для вероятностей и сечений резонансных процессов 108
3.2.2. Матричный элемент перехода с участием циркулярного ридберговского состояния 112
3.2.3. Детали расчёта 113
3.3. Анализ результатов вычислений 114
3.3.1. Поведение сечений опустошения циркулярных ридбер-говских состояний 114
3.3.2. Сравнение с результатами расчётов в рамках модифицированной теории Ландау -Зинера 116
3.3.3. Ориентационные эффекты. Зависимости сечений от магнитного квантового числа 120
3.3.4. Усреднённые сечения 123
3.4. Выводы 125
Глава 4. Резонансное тушение ридберговских состояний атомов полярными молекулами 128
4.1. Содержание главы 128
4.2. Основные уравнения 129
4.3. Обсуждение результатов расчётов
4.3.1. Зависимость сечений резонансного тушения и образования ионной пары от главного квантового числа атома 133
4.3.2. Относительные вклады процессов резонансного тушения и образования ионной пары 136
4.3.3. Сравнение теоретических и экспериментальных данных для реакции образования ионной пары 140
4.3.4. Связь положения максимума сечения резонансного тушения и энергии сродства молекулы к электрону 141
4.4. Выводы 145
Заключение 147
Список публикаций автора по теме диссертации 150
Список использованной литературы
