【摘 要】
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强激光场下分子的光电离和光解离已引起人们多年的关注。相对于弱场来说,强激光场下原子和分子的动力学行为表现出许多新的特征。含时波包方法在研究分子反应散射时已经被证明是一种非常有效的方法,其理论框架在分子物理和场与物质相互作用等研究领域也有着广泛的应用。含时波包法有许多优点,除了数值计算上的高效率外,该方法还为动力学提供了物理意义明确而直观的图像,它既具有经典的直观性,又不乏量子力学的准确性。另外,含
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强激光场下分子的光电离和光解离已引起人们多年的关注。相对于弱场来说,强激光场下原子和分子的动力学行为表现出许多新的特征。含时波包方法在研究分子反应散射时已经被证明是一种非常有效的方法,其理论框架在分子物理和场与物质相互作用等研究领域也有着广泛的应用。含时波包法有许多优点,除了数值计算上的高效率外,该方法还为动力学提供了物理意义明确而直观的图像,它既具有经典的直观性,又不乏量子力学的准确性。另外,含时量子波包法尤其适用于研究体系随时间演化的问题。 目前,对强场下分子的光电离动力学行为的理论研究主要集中在一些小分子上。对强场下小分子多光子电离的处理不仅对处理大分子的强场效应有借鉴作用,而且对理解和实施原子与分子过程的激光操控也具有重要的理论和实践意义。 共振增强多光子电离光电子能谱（REMPI PES）技术是研究小分子激发态的有效手段。本论文利用量子力学含时波包传播中的劈裂算符-傅立叶变换方法研究强场驱动下ClO基的2+1多光子电离时间分辨光电子能谱。主要进行了以下几个方面的工作: （1）介绍与本工作有关的波包动力学基础理论。首先给出波包的基本概念以及在动力学中的应用,继而以双原子分子为例展示了如何求解体系对应特定Hamiltonian的含时薛定谔（Shr?dinger）方程;提供了从求解耦合薛定谔方程得到波包动力学信息的数值工具。 （2）介绍激发态分子光电离动力学的基本理论。首先总结了用共振增强多光子电离技术和双共振方法研究分子激发态光电离动力学的工作。然后在理论背景部分介绍了处理跃迁矩的基本方法,这种处理光电离过程的方法是理解激发态光电离的基础。最后作为贯穿本文工作的主要研究对象,介绍了多光子电离含时光电子能谱（MPI-TRPES）技术,并对其特点、与多光子电离光谱的不同以及在分子动力学中的应用进行了讨论。 （3）利用波包传播中的劈裂算符-傅立叶变换方法演化波包,计算得到了不同泵浦-探测延迟时间下ClO基2+1多光子电离的光电子能谱,粒子在各电子态上的布居以及波包在各电子态不同振动态上的投影。计算结果表明,泵浦-探测延迟时间及激光强度等均会对光电子能谱产生影响。 论文共分为四章。第一章为综述,主要从总体上介绍了分子反应动力学及含时波包法的发展。第二章介绍了波包动力学的主要理论。第三章介绍了共振增强多光子电离技术以及光电子能谱概念。在第四章中,我们给出了ClO基2+1多光子电离的理论模型,利用含时波包传播中的劈裂算符—傅立叶变换方法模拟得到了不同泵浦-探测延迟时间下的光电子能谱并对其进行了简要总结。
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