Введение к работе
В диссертации рассматриваются вопросы атомпо-молекулярной спектроскопии. Исследуется влияние динамики межатомных взаимодействий на поляризацию атомов, образованных в процессе фотодиссоциации шелочно-галоидных молекул, а также на поляризационно-зависимые спектры оптических столкновений магния с атомами инертных газов.
Актуальность темы
Процессы фотодиссоциации 'молекул и оптических столкновений атомов представляют широкий интерес для получения атомов, поляризованных по электронному угловому моменту, для анализа динамики межатомных взаимодействий, а также для изучения взаимодействия атомов в возбужденных состояниях.
С теоретической точки зрения процессы фотодиссоциации и оптических столкновений являются близкими. В работах, посвященных теории эффекта фотодиссоциации поляризованным светом и оптических столкновений, в подавляющем большинстве случаев используют два альтернатив-пых и дополняющих друг друга подхода. В первом подходе используют точные квантовомеханические модели столкновений атомов при взаимодействии двухатомных систем с поляризованным светом. В этом случае конечный результат может быть получен только путем численных расчетов. Во втором подходе, в рамках квазиклассического приближения, аналитически получают выражения, описывающие поляризацию фотофрагментов или сечения поляризационно-зависимых оптическх столкновений. Квазиклассическое приближение является достаточно точным для исследования влияния неадиабатических переходов на поляризационные состояния атомных фотофрагмептов и поляризационные спектры оптических столкновений. Вместе с тем, квазиклассическое приближение является более наглядным при интерпретации экспериментальных результатов. Использование квазиклассического приближения в вышеописанных задачах позволяет количественно и качественно описывать эффекты динамики межатомных взаимодействий в дополнение к точным квантовомеханическим расчетам и при сопоставлении с экспериментальными результатами.
Цель работы
1. Провести физически наглядный квазиклассический анализ процесса возникновения ориентации щелочных атомов, полученных в результате фотодиссоциации щелочно-галоидных молекул поляризованным
светом, последовательно учитывая неадиабатические и интерференционные эффекты фотораспада.
-
Теоретически описать процесс фотодетектирования, сводящегося в рассматриваемом случае к распространению квазирезонансного поляризованного излучения в среде атомов, имеющих произвольное поляризационное состояние.
-
Исследовать возможность селективного спектроскопического анализа вкладов в ориентацию атомных фотофрагментов поперечных и интерференционных оптических переходов в двухатомных молекулах.
-
Получить числовые оценки поляризационных сигналов оптических столкновений магния с атомами инертных газов для различных областей частотных отстроек возбуждающего излучения, используя улучшенную полуклассическую модель Льюиса.
Методы исследования. Используется теория медленных атомных столкновений для вычисления сечений ноляризационно-зависимых оптических столкновений атомов и сечений фотодиссоциации двухатомных молекул поляризованным излучением.
Применяется диаграммная техника Келдыша при описании распространения квазирезонансного поляризованного излучения в среде атомов.
Научная НОВИЗНа. На защиту выносятся следующие результаты:
-
Квазиклассические выражения для степени ориентации щелочных фо-тофрагменгов, учитывающие неадиабатические и интерференционные эффекты при фотораспаде щелочно-галоидных молекул.
-
Способ спектроскопического выделения слабого интерференционного канала формирования ориентации у атомных фотофрагментов посредством совместного исследования спектральных зависимостей циркулярного дихроизма и гиротропии атомной среды.
-
Полуклассическая модель оптических столкновений Мд — (Ar, Ne), учитывающая искривление траекторий сталкивающихся атомов и наличие неадиабатического перехода между квазимолекулярными состояниями 5s1Sq и Ы1Бъ.
-
Результаты расчета поляризационных сигналов оптических столкновений магния с атомами Аг и Ne.
Теоретическая и практическая ценность
Представленный в диссертации квазиклассический анализ процессов поляризационно-зависимых оптических столкновений атомов и ориентации фотофрагментов может быть использован для интерпретации экспе-риметальных данных при исследовании возбужденных потенциалов межатомных взаимодействий.
Приводимое в диссертации соотношение, описывающее поляризационные характеристики зоидируещего излучения, позволяет получить информацию об атомной поляризации среды в экспериментах для оптически протяженных сред, атомы которых могут быть ориентированы или выстроены.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на следующих конференциях, симпозиумах и семинарах: Конференция молодых ученых и специалистов "Теоретическая и прикладная оптика" (Ленинград 1984 г.), Всесоюзный семинар по оптической ориентации атомов и молекул (Ленинград 13-17.04.1986 г.), Всесоюзный семинар по оптической ориентации атомов и молекул (Ленинград 18-20.04.1989 г.), 28-ая Европейская конференция " European Group for Atomic Spectroscopy" (Австрия, Грац 16-19.07.1996 г.), Международная конференция "Stereody-namics of chemical reactions" (Германия, Белефелд 01-05.12.1996 г.); семинары на кафедре теоретической физики в Санкт-Петербургском государственном техническом университете, на кафедре физики в Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена, а также в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН.
Часть диссертационной работы выполнена при финансовой поддержке Центра Фундаментального Естествознания при Санкт-Петербургском государственном университете (персональный грант N17-2-2.2).
Публикации. Основные результаты диссертации отражены в работах [1-4].
Структура И объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, двух приложений, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 118 страниц, из них текстовая часть — 107 страниц, рисунки и выносная таблица — 11 страниц. Список литературы содержит 86 наименований.
