论文摘要
里德堡原子由于其在外场中独特的性质而成为原子物理学中研究的焦点。它在外场中的行为不仅涉及到原子物理和量子力学的许多问题,更重要的是它的研究可以为天体物理、等离子体物理等方面的研究提供基本数据和其他应用。本文利用碱金属原子的模型势结合B-样条函数展开方法对碱金属原子在静电场和微波场中的行为进行了研究。本论文的主要内容如下:1.将模型势与B-样条函数展开方法成功地应用于原子序数较高的铷原子和铯原子Stark能级反交叉的研究中,通过对角化方法数值求解了静电场中铷原子和铯原子的定态Schrodinger方程,研究了铷原子和铯原子里德堡态Stark能级结构特点,计算了铷原子和铯原子Stark能级反交位置和宽度,得到了与实验和其他理论相吻合的结果。并根据理论结果,用非线性拟合的方法,给出了计算铷原子和铯原子在静电场中里德堡态能级反交叉位置的经验公式。这些经验公式不仅可以给出低里德堡态Stark能级反交叉位置,而且能够比较准确的给出高里德堡态Stark能级反交叉位置,为以后的实验和理论工作提供一定的指导。2.将模型势与B-样条函数展开方法成功的推广应用于钾原子处于静电场和微波场共同作用下的多光子跃迁现象研究中。在这种随时间变化的外场作用下,采用两态近似,用Close-coupling方法求解了钾原子在外场中的含时Schrodinger方程,研究了里德堡钾原子19s→（17,3）Stark态之间的微波多光子跃迁,得到了与实验相符合的多光子共振谱。本文的研究表明:利用模型势结合B-样条函数展开方法研究里德堡原子在外场中的性质是可行、有效的。与传统方法相比较,该方法具有数值计算准确、节约机时、适用范围广等特点。