Dr. O. Hoffmann: Direkte Beobachtung von Stoßpaaren

Geometrie: Atome

Ein Condonvektor

Wenn die spezielle Situation gewählt wird, daß es nur genau einen Condonvektor gibt, kann dieser einfach durch Variation der Polarisation des Anregungslasers bestimmt werden.
Gleich einer Photographie hat man eine Abbildung des Übergangsdipolmomentes! Oder anders ausgedrückt, die geometrische Anordnung des angeregten p-Orbitals kann direkt gemessen werden.

ein Condonvektor

Das Bild oben zeigt die klassische Trajektorie und das Übergangsdipolmoment. E ist die Polarisation des Anregungslasers.
Das Bild unten zeigt die gemessene Intensität als Funktion des Polarisationswinkels in Polarkoordinaten, die Pfeile sind die experimentell festgelegten Relativgeschwindigkeiten vor und nach dem Stoß.

ein Condonvektor, Experiment

In einer Situation mit mehr als einen Condonvektor wird hingegen nur das gewichtete Mittel der zugehörigen einzelnen Übergangsdipolmomente gemessen. Die direkte Rekonstruktion der Richtungen der Condonvektoren ist dann nur mit einer solchen Methode nicht möglich.
Dennoch kann natürlich das Übergangsdipolmoment bestimmt werden. Das Bild hier drunter zeigt links die Messung und rechts zugehörige Trajektorienbilder mit Condonvektoren, jeweils für verschiedene Streuwinkel.

Stoßgeometrie

Atom-Atom-Stoß-Photographie

In dem allgemeinen Fall mit mehreren Condonvektoren kann der Stoß photographiert beziehungsweise rekonstruiert werden, wenn die Abhängigkeit des differentiellen Wirkungsquerschnittes von der Polarisation des Anregungslasers gemessen wird, wie in den Abbildungen hier drunter gezeigt. Die Streuquerschnitte enthalten wie ein Hologramm die komplette geometrische Information (Winkel und relative Gewichte der Condonvekoren) Das Stoßpaar kann als atomares Interferometer angesehen werden.
Die linke Spalte der Bilder zeigt die experimentell bestimmten Streuquerschnitte (Kreuze) und Ausgleichskurven an eine semiklassische Modellfunktion zur Rekonstruktion der geometrischen Eigenschaften der Anregung.
Die rechte Spalte gibt die Polarisationsrichtung des Anregungslasers (rot) in klassischen Trajektorienbild für die jeweilige nebenstehende Messung an.

Photoserie 2
Photoserie 1

Das Bild unten zeigt einen Vergleich der rekonstruierten geometrischen Anordnung der Condonvektoren (der Photographie also) mit der zugehörigen Theory. Die Übereinstimmung ist sehr gut. Bei den Gewichten gibt es allerdings noch kleinere Unterschiede.

Photo Theorie und Experiment