hrvatski

Unutaratomski i međuatomski prijenos elektronske energije pobude u mješavinama alkalijskih para

U ovom radu izložena su istraživanja unutaratomskog i međuatomskog prijenosa energije pobude u sudarima alkalijskih atoma. Ispitan je unutaratomski prijenos energije pobude u sustavima Na*-K, Rb, Cs, te Cs*-K. Određeni su udarni presjeci za miješanje stanja fine strukture natrijevog rezonantnog nivoa kojeg uzrokuju sudari s K, Rb i Cs atomima u osnovnom stanju te udarni presjeci za prijenos energije pobude među nivoima fine strukture prvog rezonantnog stanja cezija u sudarima s K atomima u osnovnom stanju. Međuatomski prijenos energije pobude istražen je u sustavu Rb*-K, u kojem su određeni udarni presjeci za prijenos energije pobude sa atoma rubidija u prvom rezonantnom stanju na atome kalija u osnovnom stanju. Eksperimentalne metode primjenjene u istraživanju uključuju dvofotonsku Doppler-slobodnu lasersku spektroskopiju s detekcijom signala pomoću termionske diode te laserom induciranu fluorescenciju. Mjerenja su dala slijedeće udarne presjeke (izraženi u 10(-16) cm(2)) za unutaratomski prijenos energije pobude u procesima Na*(3P1/2) + M(nS1/2) <-> Na*(3P3/2) + M(nS1/2) (M = K, Rb, Cs): sigma(Na-K, 1/2->3/2) = 190, sigma(Na-K, 3/2->1/2) = 100, sigma(Na-Rb, 1/2->3/2) = 170, sigma(Na-Rb, 3/2->1/2) = 94, sigma(Na-Cs, 1/2->3/2 = 140, sigma(Na-Cs, 3/2->1/2)= 83. Navedene vrijednosti određene su s greškom od ą 20%. Za procese Cs*(6P1/2) + K(4S1/2) <-> Cs*(6P3/2) + K(4S1/2) određeni su slijedeći udarni presjeci: sigma(Cs-K, 1/2->3/2) = 45×10(-16)cm(2) ą 20%, sigma(Cs-K, 3/2->1/2) = 130×10(-16) cm(2) ą 40%. Udarni presjeci za međuatomski sudarni prijenos energije pobude u procesima Rb*(5P3/2) + K(4S1/2) -> Rb(5S1/2) + K*(4PJ) iznose: sigma[Rb(5P3/2)->K(4P1/2)] = 8×10(-16) cm(2) i sigma[Rb(5P3/2)->K(4P3/2)] = 11×10(-16) cm(2), a određeni su s greškom od ą 15%. Vrijednosti udarnih presjeka za Na*-K, Rb, Cs sustave uspoređene su sa najnovijim teorijskim računima, koji pretpostavljaju da je dugodosežno međudjelovanje pobuđenog atoma i perturbera uzrokom sudarnog prijenosa energije pobude. Usporedba pokazuje da dipol-dipol međudjelovanje ima zanemarivu ulogu u istraživanim procesima te da je prijenos energije pobude dominantano uzrokovan dipol-kvadrupol međudjelovanjem. Na temelju vrijednosti udarnog presjeka za miješanje stanja fine strukture cezijevog rezonantnog nivoa u sudarima s kalijevim atomima, može se procijeniti da tom procesu značajnije doprinose sudari pri međuatomskim udaljenostima na kojima postaju važna međudjelovanja kratkog dosega, što upućuje na zaključak da je prijenos energije pobude u sustavu Cs*-K najvjerojatnije dominantno određen međudjelovanjem izmjene (exchange). Istraženi procesi unutaratomskog prijenosa energije pobude omogućuju provjeru ovisnosti udarnih presjeka za prijenos energije pobude među stanjima fine strukture prvih rezonantnih linija alkalija, koji je uzrokovan sudarima sa jednim te istim perturberom, o energijskoj razlici Efs stanja fine strukture. Rezultati za Na*-Cs upotpunjavaju niz za cezij kao perturber, i ukazuju na to da natrij predstavlja primjer prijelaznog ponašanja od adijabatskih prema trenutnim sudarima. Podaci o udarnim presjecima za prijenos energije pobude među nivoima fine strukture u sustavima Na*-K i Cs*-K, upotpunjavaju manjkav niz podataka za alkalij*-K sustave. Uključivanje ovdje izmjerenih udarnih presjeka u postojeće rezultate omogućuje provjeru i uočavanje sustavne ovisnosti udarnih presjeka o energijskoj razlici Efs. Pomoću vrijednosti udarnih presjeka za međuatomski Rb* -> K prijenos energije pobude moguće je provjeriti za koje je, od dva u literaturi objavljena istraživanja što su dala međusobno nekonzistentne podatke za obratni K* -> Rb proces, vjerojatnije da su dala ispravan rezultat. Ovdje određeni udarni presjeci za obratni proces, potvrđuju rezultate rada [17] te zajedno s njima čine zaokružen i konzistentan skup udarnih presjeka za međuatomski (u oba smjera) prijenos energije pobude između prvih rezonantnih stanja rubidija i kalija. Ekperimentalne vrijednosti udarnih presjeka za međualkalijski prijenos energije pobude znatno veće od rezultata dosadašnjih teorijskih računa, što može biti poticaj temeljitijem teorijskom istraživanju ovih procesa.

prijenos elektronske energije pobude; udarni presjeci; alkalijske pare

nije evidentirano