白亮硕士论文摘要：

激光场中若干原子现象的研究

白 亮

在不久的将来，随着实验技术的提高，能够产生高强度的激光源可以建成。越来越多的学者把目光投向在高强度激光场下的原子–分子对撞行为，尤其是强激光场下的高能粒子反应过程。这一过程将把相对论纳入激光场中粒子反应的研究范畴。在强激光场下，电子从外场中吸收的颤动能将会超过其静止能量，从而会产生相对论效应–多光子过程。本文首先研究了在线性极化激光场中电弱作用下的中微子与电子的反应过程：中微子衰变，中微子与电子的散射。激光场中的原子现象另一研究热点是双色激光场的相干相位对低能环境下散射过程的影响。本文的后半部分研究了双色激光场中的光电效应。论文将围绕这两课题展开讨论。

第一章具体讨论激光场中中微子与电子的相互作用：衰变过程和弹性散射过程。给出了电子-电子中微子和电子-μ中微子作用所通过的两种不同的途径。通过衰变过程的研究暗示出即便在现阶段实验室所达到的最强激光场E~ 10^12V/cm中,中微子仍是稳定的。通过弹性散射的研究发现了光子转移能量谱的特征：震荡，截断，能谱平移。利用鞍点近似的方法对广义贝塞尔函数化简所得到的表达式可以对上述现象做出较为合理的解释。并研究了此过程另一个突出现象：暗窗及对称性的破缺。这些研究结果将在未来的加速器上得以验证。在讨论之前我们还讨论了怎样采用Dirac-Volkov场算符来描述一个在线性极化和圆极化的激光场中的Dirac粒子。

第二章采用一阶含时微扰论的方法给出双色激光场中缀饰原子及电子波函数的具体表达式。并在这一基础上研究了双色激光辅助的光电效应。通过理论推导和数值计算展示了微分散射截面随电子出射角变化的规律，说明了激光场的引入在一定程度上破坏截面关于散射角分布的对称性，尤其是当场强增大时。最后我们还展示了如何通过控制双色激光场的相干相位来改变光电效应这一反应过程。

关键词：激光场，电弱过程，广义贝塞尔函数，鞍点近似

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[1] Liang Bai, Wen-Yuan Du, Shu-Min Li and Bing-Hong Wang. Photoelectric effect

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[2] Liang Bai, Ming-Yang Zheng, and Bing-Hong Wang Multi-photon processes

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