Atoms in Strong Fields

این کتاب سخنرانی‌هایی را که در مؤسسه مطالعات پیشرفته ناتو درباره «اتم‌ها در میدان‌های قوی» در دو هفته از 9 تا 21 اکتبر 1988 در جزیره کوس، یونان برگزار شد، جمع‌آوری می‌کند. نام \"میدان قوی\" در اینجا برای یک میدان الکترومغناطیسی خارجی به کار می‌رود که به اندازه‌ای قوی است که باعث تغییرات غیرخطی بسیار در ساختار و دینامیک اتمی یا مولکولی شود. موضوعات خاصی که در این جلد مورد بررسی قرار می‌گیرند به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند، که آن‌هایی هستند که اثرات میدان قوی را می‌توان با جزئیات در آزمایشگاه‌های زمینی مورد مطالعه قرار داد: دینامیک حالت‌های برانگیخته در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساکن یا شبه استاتیک. و برهمکنش اتم ها و مولکول ها با تابش شدید لیزر. در هر دو حوزه فرصت‌های امیدوارکننده‌ای برای تحقیقات بنیادی وجود دارد. یک میدان الکتریکی حتی چند ولت در سانتی‌متر می‌تواند در مقیاس اتمی بسیار قوی باشد، اگر بر روی یک حالت محدود ضعیف عمل کند. مطالعه ایالت‌های Rydberg با تکنیک‌های طیف‌سنجی لیزری با وضوح بالا این امکان را فراهم کرده است که انتقال از رفتار میدان ضعیف به میدان قوی را با جزئیات قابل‌توجهی، با استفاده از میدان‌های ساکن با قدرت سخنرانی آزمایشگاهی متوسط، دنبال کنیم. در جریان این انتقال، سیستم اتمی از سیستمی که می‌توان آن را کاملاً بر حسب اعداد کوانتومی بدون میدان درک کرد، به سیستمی که به هیچ وجه نمی‌توان آن را با حالت‌های میدان صفر اتم مرتبط کرد، تکامل می‌یابد.

This book collects the lectures given at the NATO Advanced Study Institute on "Atoms in Strong Fields", which took place on the island of Kos, Greece, during the two weeks of October 9-21,1988. The designation "strong field" applies here to an external electromagnetic field that is sufficiently strong to cause highly nonlinear alterations in atomic or molecular struc­ ture and dynamics. The specific topics treated in this volume fall into two general cater­ gories, which are those for which strong field effects can be studied in detail in terrestrial laboratories: the dynamics of excited states in static or quasi-static electric and magnetic fields; and the interaction of atoms and molecules with intense laser radiation. In both areas there exist promising opportunities for research of a fundamental nature. An electric field of even a few volts per centimeter can be very strong on the atom­ ic scale, if it acts upon a weakly bound state. The study of Rydberg states with high reso­ lution laser spectroscopic techniques has made it possible to follow the transition from weak-field to strong-field behavior in remarkable detail, using static fields of modest lab­ oratory strength; in the course of this transition the atomic system evolves from one which can be thoroughly understood in terms of field-free quantum numbers, to one which cannot be meaningfully associated at all with the zero-field states of the atom.