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本文研究在一个反射界面附近负离子光剥离过程,还研究了双中心模型(文中简称分子)负离子体系的光剥离问题。解析推导了总截面和微分截面中的公式,解释和说明了量子干涉机制,并且把总截面和为分界面中的干涉与负离子与界面的距离以及双中心的距离这样的几何量定量联系起来,为进一步实验测量做指明了方向。
光剥离过程是负离子吸收一个光子,同时剥离一个电子的过程,剥离电子由一个从负离子出发向外传播的出射波描述。当电子波远离负离子时,它的传播可以由半经典力学描述,电子波的传播与经典轨道相联系。对于一个反射界面旁的氢负离子的光剥离而言,电子波从负离子出发向外传播,然后被界面反射,反射波与和它有同样传播方向的出射波相干涉,沿上述两个不同传播路径传播的电子波在屏上给出干涉图样。
为了理解上述的双径干涉,笔者发展了一套新的理论方法,即镜像方法。该方法可以很容易的直接给出反射界面旁的氢负离子的光剥离总截面和微分截面的解析表达式。该方法与闭合轨道理论不同,本文应用理论镜像方法讨论了光剥离截面与界面距离和光偏振方向的关系,并与闭合轨道理论结果作了比较,对总截面和剥离电子的干涉图案作了仔细讨论。
双中心的负离子体系的剥离是新的理论问题。最简单的模型是假定在负分子离子中只有一个活跃电子,其归一化波函数可被写为两个中心氢离子束缚态的叠加。用这样的模型推导出了总截面和剥离电子空间分布的解析公式,仔细讨论了总截面中的振荡结构及其物理意义,讨论了在距双中心较远处的屏幕上电子波的干涉图案。由干涉图样可以得到光子能量与双中心距离的关系,有总截面的振荡可以得到双中心的距离,这些关系为用实验测量“分子”中两个原子的距离提供了基础。
研究结果表明,负离子在反射界面附近的光剥离和双中心负离子体系得光剥离过程都很有意思。从总截面的振荡和剥离电子的空间干涉图案可以得到负离子与界面的距离或双中心的距离的有用信息。