aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

imaginärer Zeit τ ergibt eine Diffusionsgleichung, die sowohl die Propagation,
als auch die Erzeugung/Vernichtung ( ” Branching“) der Walker
beschreibt. Die Einführung einer geeigneten Führungswellenfunktion ΨG
wird ” Importance Sampling“ genannt. Die angeregten Energiezustände
werden durch die Lösung eines verallgemeinerten Eigenwertproblems unter
Hinzunahme von Basisfunktionen ermittelt. Die numerisch ermittelten
Energieeigenwerte relaxieren dabei asymptotisch gegen die exakten.
Erste Ergebnisse werden am Beispiel des Wasserstoffatoms im starken
Magnetfeld demonstriert.
A 15.36 Do 14:00 Schellingstr. 3
Missverständnisse um die Elektronenmasse — •Friedrich Karl
Schmidt — Saure Wiese 9, 51766 Engelskirchen
Teile der Standardliteratur pflegen einen unkritischen Umgang mit
dem Massebegriff. So ist die Annahme, dass sich die Masse eines Elektrons
bei Annäherung an den Atomkern vergrößere, mit der Energie-
A 16 Multiphotonionisation I
erhaltung nicht vereinbar. Diese erfordert, dass der relativistische Anteil
der Masse nur zu Lasten der Ruhemasse anwachsen kann, die Masse
insgesamt demzufolge konstant bleibt. Soweit die Aufspaltung von
Spektrallinien auf dieses vermeintliche Phänomen gestützt wird, sind
die entsprechenden Darstellungen misskonzeptionell. Gleiches gilt für die
im Rahmen des Sommerfeldschen Atommodells erhobene Behauptung,
dass der Bahndrehimpuls nicht verschwinden könne, weil dies zur Kollision
mit dem Atomkern führe. Zum einen ist der Bahndrehimpuls von
s-Elektronen bekanntlich Null. Zum anderen ist auch aus Sicht der klassischen
Vorstellung nicht erkennbar, was ein Elektron an der Durchquerung
des Kerns hindern soll.Es sei denn, man akzeptiert, dass sich die Ruhemasse
bei Annäherung in dem Maße vermindert, wie der relativistische
Anteil der Masse anwächst. In der Konsequenz dieser Überlegung verschwindet
das Elektron, da seine Ruhemasse beim Unterschreiten eines
Abstands von etwa einem Femtometer vollständig aufgezehrt ist.
Zeit: Donnerstag 14:00–16:00 Raum: HS 133
A 16.1 Do 14:00 HS 133
Ionisation dynamics in the transition regime between nonrelativistic
and relativistic laser intensities — •Elena Gubbini 1 ,
Ulli Eichmann 1,2 , and Wolfgang Sandner 1,2 — 1 Max Born Institute,
Max-Born-Strasse 2a, 12489 Berlin — 2 Technical University Berlin,
D-10623 Berlin
For a better understanding of the physical processes that are playing
a role during a short pulse laser-atom interaction, an interesting investigation
is the ionisation of rare gases at ultra-strong laser intensities in
the transition regime between a non relativistic and a fully relativistic
treatment of the electron dynamics (10 16 W/cm 2 to 10 18 W/cm 2 ). Here,
the ionised electrons are not yet relativistic, but it can be shown that the
influence of the magnetic field component is no more negligible.
We have investigated the intensity dependent ionisation yields for
highly charged states of different rare gases (i.e., Ne n+ ; n = 6, 7, 8).
Comparison of the experimental data with a theory based on tunneling
(ADK-theory) suggests that dominant ionisation occurs via a sequential
process. A classical calculation of the trajectories of an electron in an
electro-magnetic field (F = q(E + v × B)) confirms that already for intensities
that are not yet relativistic, the magnetic field influences the
rescattering of the electron. It reduces the non-sequential ionisation observable
otherwise at laser intensities below 10 16 W/cm 2 .
A 16.2 Do 14:15 HS 133
Nichtlineare Elektron-Positron-Paarerzeugung mit Einfang
des Elektrons in hochenergetischen Kern-Laser-Stößen —
•Carsten Müller 1 , Alexander B. Voitkiv 2 und Norbert
Grün 1 — 1 Institut für Theoretische Physik, Justus-Liebig-Universität,
Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Gießen — 2 Max-Planck-Institut für
Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg
Wir untersuchen die Paarerzeugung mit K-Schalen-Einfang im Stoß
eines schweren Kerns mit einem intensiven Röntgenlaserstrahl [1]. Die
Parameter des Stoßsystems sind so gewählt, dass zur Überwindung der
energetischen Reaktionsschwelle mindestens zwei Photonen aus der Laserwelle
absorbiert werden müssen. Aus unseren Ergebnissen über die totale
Produktionsrate und die Verteilung der erzeugten Positronen schließen
wir, dass die experimentelle Beobachtung des betrachteten Prozesses
mit Hilfe der sich bei SLAC und DESY in der Entwicklung befindenden
Röntgenlaseranlagen in naher Zukunft möglich werden sollte.
[1] C. Müller, A. B. Voitkiv und N. Grün, Phys. Rev. Lett. 91, 223601
(2003).
A 16.3 Do 14:30 HS 133
Ionisationsdynamik von Clustern in Laserfeldern — •Dieter
Bauer — Max-Born-Institut, Berlin
Vorgestellt werden Ergebnisse aus Molekulardynamiksimulationen von
Clustern in Laserfeldern unterschiedlicher Wellenlänge. Neben Resultaten
für 800nm wird insbesondere auf die Erzeugung der überraschend
hohen Ladungszustände in Xenonclustern bei 98nm und moderaten Laserintensitäten,
wie sie bei Experimenten am FEL in Hamburg [Wabnitz
et al., Nature 420, 482 (2002)] beobachtet wurden, eingegangen. Eine
herausragende Bedeutung für die effiziente Absorption von Laserenergie
kommen den ersten freigesetzten Elektronen zu, da sie den ” ionization
28
ignition“-Prozess erst in Gang setzen.
A 16.4 Do 14:45 HS 133
Nonsequential double ionization with few-cycle laser pulses —
•C. Figueira de Morisson Faria 1 , X. Liu 2 , A. Sanpera 1 , and
M. Lewenstein 1 — 1 Institut für theoretische Physik, Universität Hannover,
Appelstr. 2, 30167 Hannover — 2 Max-Born-Institut, Max-Born-
Str. 2A, 12489 Berlin
We perform theoretical investigations of non-sequential double ionization
(NSDI) with linearly polarized, few-cycle pulses, taking into account
electron-impact ionization both classically [1] and quantum-mechanically
[2]. In the latter case, we adddress the problem within the Strong-Field
Approximation using saddle-point methods. We show that the yields in
the plane (p1||, p2||) of the electron momentum components parallel to
the laser-field polarization are highly asymmetric, and strongly dependent
on the phase difference between the carrier oscillation of a few-cycle
pulse and its envelope. In fact, there exists a critical phase, around which
such distributions change both their sign and shape in a radical fashion.
This effect is caused by the interplay between the phase space and
the tunneling probability for the first electron, and is far more extreme
than those observed for other high-intensity phenomena, as for instance
high-order harmonic generation and above-threshold ionization. Thus,
non-sequential double ionization can be used as a tool for absolute-phase
measurements which is, in principle, more efficient than existing schemes.
[1] X. Liu and C. Figueira de Morisson Faria, physics/0310120.
[2]C. Figueira de Morisson Faria, A. Sanpera and M. Lewenstein, in
preparation.
A 16.5 Do 15:00 HS 133
Electron-electron dynamics in laser-induced nonsequential ionization
— •C. Figueira de Morisson Faria 1 , X. Liu 2 , H. Schomerus
3 , and W. Becker 2 — 1 Institut für theoretische Physik, Universität
Hannover, Appelstr. 2, 30167 Hannover — 2 Max-Born-Institut, Max-
Born-Str. 2A, 12489 Berlin — 3 Max-Planck Institut für Physik komplexer
Systeme, Nöthnizer Str. 38, 01187 Dresden
We address laser-induced nonsequential double ionization (NSDI) by
linearly polarized fields, considering rescattering impact ionization within
the strong-field and uniform approximations. More specifically, we analyze
the footprints of the interaction by which the returning electron frees
the bound electron. We adopt either a (three-body) contact interaction
or a Coulomb interaction, and we do or do not incorporate the mutual
Coulomb repulsion of the two electrons in their final state. In particular,
we investigate the correlation of the electron momentum components
parallel to the laser-field polarization, with the transverse momentum
components either restricted to certain finite ranges or entirely summed
over. We show that the type of electron-electron interaction mainly influences
the yields for small transverse momenta of both electrons. Thus,
experiments in this regime should be particularly promising in the elucidation
of the dynamics of NSDI. Moreover, a classical approximation of
the quantum-mechanical S-matrix is formulated and shown to work very
well inside the classically allowed region.
(physics/03012052)