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超冷nSRydberg原子的态转移
物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 9 (2013) 093201
超冷nS Rydberg 原子的态转移*
†
王勇 张好 陈杰 王丽梅 张临杰 李昌勇 赵建明 贾锁堂
( 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱实验室, 太原 030006 )
( 2012 年10 月27 日收到; 2013 年1 月7 日收到修改稿)
本文从实验上研究了超冷nS Rydberg 原子在外电场脉冲作用下的态转移现象. 采用双光子激发超冷基态原子
制备超冷Rydberg 原子, 通过脉冲场电离法探测超冷Rydberg 原子的离子信号, 实验研究了由外加脉冲电场产生的
nS 能级和多重态的避免交叉, 获得了在外电场脉冲作用下nS 态原子的态转移现象, 实验与理论计算的结果相一致.
关键词: Rydberg 原子, 态转移, 能级避免交叉
PACS: 32.80.Rm, 32.60.+i DOI: 10.7498/aps.62.093201
6
用 , 并获得一些不能直接用激光激发的Rydberg
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1 引言 态 . 另外一个重要的特点是电场的Stark 频移使
低−l (l 为角动量量子数) Rydberg 态和它附近的多
Rydberg 原子是指具有很高主量子数n 的激 重态能级相重叠形成能级的避免交叉. Zimmerman
9
发态原子. Rydberg 原子具有原子半径大, 电偶极 等 数值计算了碱金属原子的Stark 能谱, 我们研
矩大以及原子寿命长等特点, 同时由于外层电子的 究组也对Cs 原子Rydberg 态的Stark 效应做了研
10
1 究 并测量了nD 态原子的极化率. 由于碱金属
弱束缚, 很容易受到外场的干扰 . 这些特性使得
Rydberg 原子在原子分子物理的研究中经久不衰. 原子具有较大的量子亏损, 在能级交叉处产生避免
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交叉现象. Chao 等 通过数值计算, 分析了静电
上世纪70 年代可调谐染料激光器的问世可以使人
场中氢原子Rydberg 态的l 混合的动力学过程. Sun
们获得确定激发态的Rydberg 原子, 为进一步研究
12
等 研究了离子束与钠Rydberg 低l 态原子的相
其强相互作用以及其他相关特性奠定了坚实的基
互作用, 结果表明重新分布产生的高l 态与离子或
础. 热原子样品由于热运动动能远大于Rydberg 原
电子束的速度有密切的关系. 利用含时的经典方
子间的强相互作用能, 阻止了Rydbe
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