飞秒强场中三态NaI分子波包运动的研究

发布时间：2017-03-29 21:13

  本文关键词：飞秒强场中三态NaI分子波包运动的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：分子在强场下的光电离和解离,受到了越来越广泛地重视。这些主要是因为飞秒和阿秒的出现以及它们的独有特点超快超强并且随着强场技术的发展,利用强激光脉冲场研究分子的动力学特性以及研究体系随时间演化的问题成为可能性并受到了人们的关注。本论文采用三态模型和含时波包法,研究了强飞秒泵浦-探测激光参数对三态NaI分子的光电子能谱、波包运动以及态布居数的影响,探索了波包运动以及态布居数转移的条件方法。主要内容如下:(1)利用三态模型和含时波包法,理论研究了NaI分子在飞秒泵浦-探测激光场中,延时,波长,场强对光电子能谱的影响。光电子能谱反映波包动力学信息,波包在势能面上传播,受到非绝热效应的影响,传播到交叉区域时发生分裂,波包传播到最大的核间距的势能表面上后反弹反向传播,再一次回到交叉点,发生分裂。因此随着时间的增加延迟,由非绝热效应引起的NaI分子的波包运动的影响越来越明显。延时影响光电子能谱谱峰的位置和峰高。泵浦波长影响光电子能谱构型,探测波长只影响谱峰位置,不影响峰高。激光场强增强,光电子谱谱峰增高。(2)利用三态模型和含时波包法,理论研究了强飞秒泵浦-探测激光场中,延时对波包运动,光电子能谱的影响以及延时对各态布居数的影响。研究表明波包在势能面上做周期性运动,运动周期大约为1000 fs。延时为200 fs时,波包第一次到达交叉区域分裂成两部分。波包在交叉区域的分裂情况影响各态布居数的分布。因此,我们还研究了脉宽、波长、场强对各态布居数的影响。研究表明脉宽增长,NaI分子的激发概率增大,而解离概率减小。泵浦波长为共振波长318nm时,激发概率最大。泵浦波长增长,NaI分子的解离概率减小。泵浦场强增大,激发概率增大,但解离概率不变。探测激光波长和场强不影响NaI分子各态布居数的分布。表明调节激光场参数可实现对波包运动的控制从而控制态布居数的选择性分布。本文的研究成果可以为实验上实现分子的光控制以及量子操控过程提供一定的参考,并为进一步研究与NaI分子性质类似的原子/分子的动力学特性提供一定的参考。
【关键词】：强飞秒泵浦-探测激光 非绝热耦合NaI分子 含时波包法 光电子能谱 激发概率 解离概率
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN24;O561
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题研究背景与意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-14
• 1.2.1 非绝热耦合NaI分子的研究现状13
• 1.2.2 波包运动、光电子能谱及态布居数转移的研究现状13-14
• 1.3 论文的主要内容14-16
• 第2章 含时波包法的理论基础16-30
• 2.1 波包动力学简介16-17
• 2.2 量子波包17-18
• 2.2.1 波包的概念17-18
• 2.2.2 波包的制备18
• 2.3 波恩-奥本海默近似18-20
• 2.4 外场耦合下的含时薛定谔方程20-22
• 2.5 初始波包的计算22-25
• 2.5.1 FGH方法求解分子振动本征态22-24
• 2.5.2 弛豫方法求解本征值24-25
• 2.6 波包的传播方法25-27
• 2.7 本章小结27-30
• 第3章 三态NaI分子飞秒含时光电子能谱的理论研究30-40
• 3.1 概述30
• 3.2 理论模型和方法30-32
• 3.3 结果与讨论32-38
• 3.3.1 延时对光电子能谱的影响32-34
• 3.3.2 波长对光电子能谱的影响34-36
• 3.3.3 场强对光电子能谱的影响36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第4章 飞秒激光参数对NaI分子的波包运动及态布居数的影响40-50
• 4.1 概述40
• 4.2 理论模型和方法40-42
• 4.3 结果与讨论42-49
• 4.3.1 延时对波包运动的影响42-43
• 4.3.2 延时对光电子能谱的影响43-44
• 4.3.3 延时对各态布居数的影响44-45
• 4.3.4 脉宽对各态布居数的影响45-47
• 4.3.5 波长对各态布居数的影响47-48
• 4.3.6 场强对各态布居数的影响48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 总结与展望50-52
• 5.1 研究工作总结50-51
• 5.2 研究展望51-52
• 参考文献52-58
• 作者攻读学位期间的科研成果58-60
• 致谢60

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