ДВУХФОТОННЫЕ ТОРМОЗНЫЕ ПРОЦЕССЫ В АТОМАХ: ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДЛЯ КУЛОНОВСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
Крыловецкий А.А., Манаков Н.Л., Мармо С.И.

Received: June 7, 2002

PACS: 03.65.Nk, 34.80.Qb, 34.50.Rk

DJVU (366.7K)

PDF (855.2K)

Выполнен парциально-волновой анализ сечений двухфотонных свободно-свободных (тормозных) переходов электрона при рассеянии на статическом потенциале U(r), а также на атоме с ненулевым угловым моментом. Дипольное взаимодействие с излучением учитывается во втором порядке теории возмущений для общего случая эллиптической поляризации фотонов. Поляризационная и угловая зависимости двухфотонной амплитуды потенциального рассеяния представлены в виде комбинации скалярных произведений импульсов электрона и векторов поляризации фотонов и пяти атомных параметров, содержащих полиномы Лежандра от угла рассеяния и радиальные матричные элементы, зависящие от начальной E и конечной E' энергий электрона. Результаты применимы как для спонтанного двойного тормозного излучения при нерелятивистских энергиях, так и для вынужденного поглощения и излучения в поле световой волны. Проанализированы специфические поляризационные эффекты (циркулярный и эллиптический дихроизм) в двухфотонных тормозных процессах, обусловленные интерференцией эрмитовой и антиэрмитовой частей амплитуды и зависящие от знака спиральности фотонов. Аналитически исследованы предельные случаи малых и больших частот фотонов и найдены асимптотики радиальных матричных элементов и амплитуд для потенциала U(r) общего вида. Для кулоновского потенциала получены замкнутые аналитические выражения для радиальных матричных элементов в виде интегралов от гипергеометрической функции и в явном виде выделены сингулярности при . Обсуждаются методы приближенного расчета радиальных матричных элементов и приводятся результаты их точного численного расчета, а также угловых распределений и сечений вынужденного одно- и двухфотонного излучения и поглощения для случая кулоновского потенциала. Как показывают численные результаты, эффекты дихроизма вполне доступны для экспериментального наблюдения.