¿Podría un campo eléctrico lo suficientemente fuerte desgarrar un átomo de hidrógeno? [duplicar]

Además de la buena respuesta de Freecharly, es importante tener en cuenta que el uso del efecto túnel no es realmente necesario, y si hace que el campo eléctrico sea lo suficientemente fuerte, la barrera desaparecerá y el electrón saltará (en un proceso llamado sobre -la ionización de la barrera) con una probabilidad extremadamente alta. En el límite de campos eléctricos extremadamente altos, será imposible que el electrón permanezca cerca del protón y los estados ligados del sistema desaparecerán.

Ahora, dicho esto, las fuerzas de campo eléctrico$E$necesarios para poner en movimiento cualquiera de estos procesos debe ser tal que la energía potencial$eE\,a$adquirido a escala atómica$a$es del orden del potencial de ionización atómica$I_p$, es decir

También es importante señalar que el hecho de que el campo eléctrico esté oscilando introduce algunas alteraciones no triviales en la dinámica (ver, por ejemplo, el artículo de Wikipedia sobre ionización en túnelpara más detalles sobre eso), pero estos desaparecen si el período del láser es lo suficientemente largo (o si el láser es lo suficientemente fuerte como para que la ionización ocurra demasiado rápido para que el electrón se dé cuenta de que el campo es oscilatorio). Experimentalmente, la mayoría de los láseres de campo fuerte operan a alrededor de 800 nm, que ya es muy lento (por lo que, en particular, su energía de fotones es pequeña y la imagen de la ionización como un proceso de múltiples fotones se vuelve menos útil), y hay múltiples alta -Los sistemas láser de intensidad se construyen a 2 μm y longitudes de onda más largas, donde el campo puede verse, en una buena aproximación, como estático en lo que respecta al paso de ionización.

Un átomo de hidrógeno puede ser "desgarrado" por un campo eléctrico lo suficientemente fuerte. Esto significa que el electrón del átomo de hidrógeno dejará el protón. Este fenómeno se denomina ionización de campo y es causado por un proceso de túnel mecánico cuántico en el que no es necesario suministrar energía al electrón. Sin campo eléctrico aplicado, el electrón se encuentra en su estado de energía más bajo en el pozo de potencial de Coulomb del núcleo positivo. Si se superpone un campo eléctrico homogéneo al$1/r^2$campo de Coulomb, se forma una barrera de potencial. Cuando a un campo aplicado suficientemente alto, esta barrera se vuelve muy delgada, el electrón puede hacer un túnel a través de esta barrera ( efecto túnel ) y abandonar el núcleo para siempre.