Ionizare multifotonica

Ionizarea multifotonică este procesul de ionizare a unui atom , moleculă sau ion în câmpul unei unde electromagnetice prin absorbția a doi sau mai mulți fotoni . Este un caz special al absorbției multifotonice .

Ionizarea multifoton este un caz limitativ particular al unui proces de ionizare mai general într-un câmp alternant (cazul limitator invers, în care dependența de timp a câmpului extern poate fi neglijată, este ionizarea de tunel ).

Fizica fenomenului

O condiție necesară pentru observarea ionizării multifotonice este îndeplinirea condiției , unde este energia fotonului ( este frecvența radiației electromagnetice), este energia de ionizare ( este potențialul de ionizare ). În același timp, energia totală a fotonilor absorbiți ( este numărul de fotoni absorbiți într-un eveniment elementar) trebuie să fie mai mare decât energia de ionizare. $h\nu <eI_{p}$ $h\nu$ $\nu$ $eI_{p}$ $I_p$ $Nh\nu$ $N$

Probabilitatea de ionizare depinde de intensitatea radiației și este legată de aceasta printr-o lege a puterii: $w$ $eu$

w=\alpha _{N}I^{N}

Astfel, ionizarea multifotoni este un proces neliniar în raport cu intensitatea radiației. Constanta depinde de tipul atomului ionizat, precum și de frecvența și polarizarea (pentru moleculele nesferice) radiației. Dependența se caracterizează prin prezența rezonanțelor asociate cu coincidența frecvenței radiației cu una dintre tranzițiile din spectrul unui atom sau moleculă (în câmp puternic, trebuie luat în considerare și efectul Stark ). $\alpha _{N}$ $\alpha _{N}(\omega )$

Ionizarea multifotonilor, în general, nu este un efect de prag, adică, în principiu, poate fi observată la intensități de radiație arbitrar scăzute. În practică însă, observarea experimentală a efectului necesită intensități relativ mari, realizabile doar cu utilizarea laserelor . Mai mult decât atât, ionizarea multifotoni poate fi obținută numai în gazele rarefiate. În gazele dense (la presiuni mai mari de câțiva torri ), domină ionizarea avalanșă .

Aplicație

Procesul de ionizare multifoton stă la baza metodei de spectroscopie de rezonanță multifoton , care se caracterizează printr-un grad ridicat de selectivitate în frecvență și eficiență ridicată de detecție.

Literatură

H. B. Delaunay . Enciclopedie fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3: Magnetoplasmic - Teorema lui Poynting. - S. 165. - 672 p. - 48.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-019-3 .