Print deze pagina 18 mei 1999 1999/01

Op zoek naar chaos in atomen

Promotie Kees Karremans, Vrije Universiteit, 18 mei 1999.
In atomaire systemen kan, in klassieke zin, chaos optreden. Doordat de elektronen beschreven worden als deeltjes die banen doorlopen, kan ook het fenomeen chaos worden gedefinieerd. Chaos is de extreme gevoeligheid van elektronenbanen voor beginomstandigheden. Conceptueel is deze benadering in de quantummechanica, waar de elektronen als golfverschijnsel worden beschreven, onmogelijk.

Het is technisch mogelijk geworden het verdwijnen van chaos op de overgang naar quantumsystemen experimenteel te onderzoeken. Dat heeft FOM-oio Kees Karremans in de FOM-werkgroep AQ-V-a van prof.dr. Wim Hogervorst aan de Vrije Universiteit te Amsterdam gedaan met behulp van heliumatomen in de zogenaamde Rydbergtoestand. Wanneer zo'n atoom in een sterk magneetveld wordt gebracht, wordt dankzij het diamagnetisch effect precies de voorwaarde geschapen voor klassiek chaotisch gedrag van dat atoom.

Nu is het razend moeilijk dat chaotische gedrag op te sporen. Het plaatje geeft daarvoor een gevoel. Het laat de symmetrische golffunctie zien van een diamagnetisch waterstof Rydbergatoom in het klassieke chaosregiem. Door heel nauwkeurig de statistische verdeling van energieniveaus in helium Rydbergatomen te meten is Karremans er nu als eerste in geslaagd sporen van de overgang van gewoon naar chaotisch gedrag in deze atomen te vinden.

Kees Karremans, Signatures of chaos in spectra of diamagnetic helium Rydberg atoms, 18 mei 1999, Vrije Universiteit Amsterdam.