苗博雅-里德堡原子简介.ppt

第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 里德堡原子简介 A Brief Introduction of Rydberg Atom 作者：应物08-4 苗博雅 约翰尼斯?里德堡 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * Johannes Robert Rydberg Johannes Robert Rydberg, (‘Janne’ to his friends), (November 8, 1854 – December 28, 1919), was a Swedish physicist mainly known for devising the Rydberg formula, in 1888, which is used to predict the wavelengths of photons (of light and other electromagnetic radiation) emitted by changes in the energy level of an electron in an hydrogen atom. November 8, 1854 – December 28, 1919 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 1、里德堡原子的概念 2、里德堡原子的主要特性 3、里德堡原子的产生与探测 4、里德堡原子的前沿应用 1、里德堡原子的概念 里德堡原子是指原子最外层电子被激发到主量子数n很大的高激发态的原子。 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 通常情况下，处于这样的状态的原子有一个电子在与离子实相比尺寸很大的轨道上运动。 链球模型 返回 2、里德堡原子的主要特性 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 1、原子线度大（High Line Length) 2、原子寿命长(Long Atomic life) 3、易受磁场、电场影响(Easily Affected) 1、原子线度大（High Line Length) 由玻尔能级理论 ，原子半径与 成正比，当n很大时，原子线度相应增大。 例如，当n=30时，半径约为48nm,当n=250时，半径为3.3 ,接近细菌的大小。又称巨型原子。 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 2、原子寿命长(Long Atomic life) 当量子态较低时，电子很容易回到基态，激发态平均寿命一般在 左右。但是，当n很大时，由对应原理，辐射寿命近似正比于 ，只要不受别的原子碰撞，寿命长到千分之一秒甚至于一秒则是很普通的。 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 3、易受电场、磁场影响（Easily Affected) 在普通的基态原子钟，原子内部的库仑作用比较强，外加的电场、磁场对原子的影响比较小。但对里德伯原子，高激发态电子离原子中心很远，原子中心部分给它的库仑作用较弱，外加电、磁场比较容易影响它。 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 里德堡原子的对应关系 依照玻尔的对应原理，当原子中电子激发到n很大的激发态时，电子的运动将接近于经典物理的情况。 返回 3、里德堡原子的产生与探测 产生里德堡原子的方法有：电荷交换，电子碰撞和光激发的方法，以及碰撞与光激发共同作用等。 第三届“原子与核科学”学生学术论坛（SAMANS-3） 学生学术报告 * 激发过程： 电子碰撞、电荷交换和光学激发是在激光出现之前主要使用的