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简介

分子里德堡态的特性

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里德堡态指的是原子或分子的一种状态。在该状态下，原子或分子中的一个电子被激发到主量子数较高的轨道。通常情况下，这样的状态指的是将一个电子放在与离子实相比尺寸很大的轨道上。人们发现这些状态有一些新的性质：它们对于磁场或碰撞等外界影响极端敏感，具有极端的反应能力，很容易与微波辐射发生作用。当前在原子分子、光学物理等领域人们所感兴趣的各种实验中都会涉及到里德堡态。

简介

在光谱学中，里德堡系列是指被激发电子的一组束缚态。这样的束缚态具有给定的一组被激发电子的量子数和离子实状态。如果我们将相应的所有电子态都包括在内，我们就得到了量子亏损理论研究人员所谓的通道。对于与其它通道没有相互作用的通道，里德堡态能量遵循一个简单的公式，称为里德堡公式：

En, = - (Ry)/(n - )2

这里n是主量子数，Ry是系统的里德堡常数，代表所有其它的量子数， 就是著名的量子亏损。量子亏损描述的是里德堡系列偏离氢原子里德堡态行为的程度，且和被激发电子与剩下的离子实之间的相互作用有关。

某些能量区域存在着与现有的多条通道相联系的状态，当你考虑这些能量区域时，情况会变得十分有趣。例如，这些不同的通道可能与原子中离子实的不同自旋-轨道状态相关或者与分子中离子实的不同转动和振动态有关。在通道定义中被忽略的其它相互作用会产生不同通道状态之间的耦合，这将导致里德堡系列中复杂的能量漂移和强度变化。如果在某个能量范围内的一个或多个通道中，被激发电子是非束缚的（开通道），这种通道相互作用将导致束缚态（在闭通道中）与非束缚态之间的混合，形成自电离。在自电离区域的原子和分子光谱谱线是加宽和反对称的，可以用Beutler-Fano曲线来描绘。多通道量子亏损理论提供了一种统一处理耦合轨道的方法，而不管这些通道是开的还是闭的。

分子里德堡态的特性

倘若分子中有一个外层电子处于很高激发态，其相应的运动轨道远离分子实（分子的原子核及剩下的电子），即可将外层电子与分子实的相互作用视为外层电子与点电荷相互作用。此时用氢原子谱项公式已可近似描述其能级位置。上述外电子所处的高激发能态称为分子的里德堡态。 分子里德堡态具有如下特性：

1。具有很高激发能。

2。外层电子运动轨道很大，它离分子实的距离可远大于核间距。

3。分子实电势对该外层电子运动影响很小，几乎接近于零；反之亦然，外层电子对分子束缚已不起作用。因而虽然此时分子内能很高，却不易离解。

4。电离截面大、效率高，无论碰撞或外电场均能造成高电离产额。

5。寿命长、荧光效率低。

分子里德堡态的这些性质使它与处在低激发态时的情况大不相同。精确测定分子里德堡态的能级、寿命、电子几率和量子亏损，探索分子与外场的相互作用并与理论计算相对照，不仅具有分子物理学的学科意义，而且利用分子里德堡态有可能获得激光输出、里德堡态易于电离这一特性，可应用于杂质分子的分离。