题目：电离光电子角分布物理特性研究

研究激光与物质之间的相互作用，已经进入到前所未有的高度非线性研究范畴。在这一领域的研究具有深远的科学意义和广阔的应用前景。在这些相互作用中，原子的多光子电离是一个基本问题和研究热点。在早期的实验和理论研究中，人们着重关注在极化平面上光电子布居几率随方位角的变化，光电子角分布随着激光偏振状态的变化所展示的不同特点。本文则从量子干涉的角度，主要分析了电离相干对光电子角分布造成的影响。这种干涉图能清楚地解释相关能级上粒子的布居情况，以及光电子的能量和空间的分布状态。其研究结果对研究原子或分子结构有着重要的现实意义。论文主要分为三部分，其中各部分主要内容如下：
第一部分  三能级体系的量子力学描述及能级上粒子布居分析
在这部分中主要介绍了与论文中所讨论内容相关的基础理论和激光激发下的跃迁过程。具体包括有：不同表象下哈密顿算符的表示形式以及转换关系等基础知识；运用密度矩阵方程，研究了激发和电离过程中各个能态上粒子随光场变化的情况，得到了各个通道电离跃迁速率及电离几率的一般表达式；利用角动量理论，得到电离几率的显式表达式；分析了不同激发机制下，跃迁所遵循的选择定则不同时对应的电离几率。
第二部分 双光子共振激发单光子电离过程中光电子角分布的研究
基于光电子成像光谱技术的基本原理，以钠原子为例，研究了双光子共振单光子电离过程。利用分波的方法将连续态的电离波展开，研究了从d态简并能级电离后所产生的光电子角分布的几种分布状态，特别是多电离通道间干涉对光电子角分布的影响。通过改变激发场，研究了多通道电离间的相互作用对光电子成像的影响。
第三部分 单光子共振激发双光子电离过程中光电子角分布的物理特性分析
以钾原子为例，采用单光子共振双光子电离法获得相关能级的粒子布居情况；依据通道间电离几率的分布及光电子的成像理论，主要分析了通道间的相互作用对光电子成像的影响。该过程分两种情况讨论：①当不考虑大量粒子碰撞对能级展宽的影响，由钾原子简并的4p态电离的光电子在探测器上形成高斯分布；通过理论的计算，得到的光电子角分布。同时分析了通道间的干涉效应对角分布成像有重要影响；②当考虑碰撞增宽的影响，由连续态电离的光电子速率不再简单的遵循一种分布，而变为综合线型分布即Voight分布。解析地分析、讨论了由于碰撞的存在，使得大量光电子速度加快，大角度散射的光电子几率变大，表现为角分布外环光电子加强；而由小角度散射的光电子相对减弱，中心图形由面干涉变为线干涉。此时光电子角分布干涉图形能更清晰地描绘出光电子的能量和空间角分布状态。这一结果对于分析光电子角分布成像图谱具有重要的指导意义。