О ТОЧНОСТИ ОДНОМЕРНОГО ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ КИНЕТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ С ЗАВИСЯЩИМИ ОТ СКОРОСТИ ЧАСТОТАМИ СТОЛКНОВЕНИЙ
Пархоменко А.И., Шалагин А.М.

Поступила в редакцию: 30 Июня 2014

DOI: 10.7868/S0044451014110078

DJVU (461.3K)

PDF (708.9K)

Решение многих задач светоиндуцированной газовой кинетики и спектроскопии можно существенно упростить, используя квантовые кинетические уравнения в рамках так называемого одномерного приближения, в котором исходные уравнения усредняются по поперечным (к направлению излучения) скоростям. Ошибки, вносимые при использовании такого приближения, обычно считаются небольшими, однако до сих пор это количественно подтверждено только на основе простейших (двухуровневой и трехуровневой) моделей частиц. Количественно исследована точность одномерного приближения для многоуровневых частиц на примере эффекта светоиндуцированного дрейфа (СИД) атомов цезия в атмосфере инертных буферных газов. Показано, что в случае так называемого «нормального» СИД всегда можно использовать одномерные кинетические уравнения вместо трехмерных без риска потерять какие-либо важные тонкие детали в зависимости скорости дрейфа от частоты излучения. В случае аномального СИД погрешность одномерного приближения незначительна и ею можно пренебречь только в случае легких буферных частиц. При сопоставимых массах резонансных и буферных частиц одномерное приближение может давать заметную погрешность в определении амплитуд скорости дрейфа, но при этом хорошо описывать положение нулей и экстремумов скорости дрейфа в зависимости от отстройки частоты излучения. Полученные результаты показывают, что погрешность, вносимая при использовании одномерного приближения, для многоуровневых частиц оказывается более существенной, чем для простейших моделей частиц.