研究原子高激发态碰撞效应的新方法

摘 要：物质世界由原子分子构成，对原子分子碰撞进行的研究，能帮助我们更好的了解微观粒子的内部结构以及相关规律。碰撞效应包括谱线的频移和展宽，谱线的线性非对称性和谱线伴线等现象。其中碰撞引起的原子高激发态谱线展宽和频移是碰撞效应的重要组成部分，对近年来兴起的量子通讯和量子计算领域研究具有极其重要的作用。双光子共振非简并四波混频作为一种拥有高分辨率的激光光谱学技术，被发现在研究原子高激发态的碰撞效应方面具有比现代碰撞测量技术更为优秀的表现。

关键词：碰撞效应；里德伯态；四波混频

1碰撞效应

1.1 碰撞问题的发展

早在16世纪，物理学家就开始提出与碰撞相关的问题，并且在长期的研究过程中逐渐建立了相应的理论，来探索碰撞问题并研究其规律及特点。其中，最著名的成就之一，就是牛顿在总结了物体之间相互碰撞的规律，并进行了大量的实验之后，提出了作用与反作用定律，极大的促进了人们对碰撞问题的探索。只是，当时对碰撞问题的研究还仅限于宏观物体。随着科学技术的发展，到近现代，物理学界对碰撞问题的探索早已深入到微观领域。19世纪初，卢瑟福基于碰撞理论，进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的有核模型，认为原子内存在原子核，原子核很小，并且原子的大部分质量都集中在原子核上。1925年，弗兰克和赫兹在研究电子与惰性气体碰撞的性质时，发现了电子和分子之间的弹性碰撞。……