Signatures des effets relativistes et du retard dans les interactions laser-atome

• Auteur / Autrice : CARSTEN SZYMANOWSKI
• Direction : Alfred Maquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La relativite entre en jeu dans les interactions laser-atome a plusieurs niveaux. D'une part, elle influe sur la structure atomique devenant importante pour des ions multicharges exposes a un champ de haute frequence. De l'autre, dans les champs lasers ultra-intenses, les electrons sont acceleres a des energies comparables a leur energie au repos. Des effets dependants du spin deviennent importants a cause du champ magnetique intense. Des applications du rayonnement coherent a haute frequence impliquent des transitions multiphotoniques dans des couches internes. Une representation de la fonction de green coulombienne de dirac en termes de fonctions sturmiennes a ete etablie afin de calculer des amplitudes de transitions a deux photons dans des systemes hydrogenoides de l'etat fondamental vers les couches l et m. Les effets concurrents de l'interaction spin-orbite et spin-laser sont examines pour la section efficace differentielle de la diffusion de mott assistee par laser. Les differences, deja visibles a partir de 10 1 6 w/cm 2 d'intensite de laser infrarouge et des energies d'electron moderee, entre les spectres de transfert d'energie dans les regimes relativiste avec (dirac-volkov) et sans spin (klein-gordon) et non-relativiste (bunkin-fedorov) sont discutees. L'influence du rayonnement emis sur le mouvement de l'electron est examinee a partir de la theorie de lorentz-dirac classique. Une augmentation du decalage vers le rouge du mouvement de l'electron est bien visible dans le spectre harmonique. La generation d'harmoniques des ions a un electron exposes a un champ laser intense est examinee en integrant numeriquement l'equation de dirac unidimensionnelle. En comparaison avec la theorie de schrodinger relativiste, un peu plus de rayonnement harmonique d'ordre eleve est predit. Cette difference est attribuee a la presence des etats d'energie negative selon la theorie de dirac.