负离子的光剥离是光与物质相互作用过程的一个典型实例,同时也是认识负离子结构的一个重要途径。众所周知,光剥离过程极易受到外界环境的影响。最初,人们主要研究负离子在电场和磁场中的光剥离。近年来,随着激光和真空技术的快速进步,表面附近吸附物的光致电子激发行为引起了人们的极大兴趣,而氢负离子可以用来监测吸附物的寿命和后散射过程中电荷的转移,所以人们对负离子光剥离的研究扩大到表面附近。闭合轨道理论由于具有物理图像清晰、应用范围广等特点被普遍用来解释强外场中原子的光吸收和离子的光剥离问题。本论文就是利用该理论,分别研究了电场、弹性界面对氢负离子在金属面附近光剥离的调制和金属微腔对氢负离子光剥离截面的影响。所得理论结果为实验上研究负离子体系在表面附近的光剥离提供了一定的参考价值,对于理解电子在表面的散射以及进一步开发光剥离显微镜等光学器件有着非常重要的意义。论文的主要研究内容有以下三个方面:1.研究了电场方向和电场强度大小对氢负离子在金属面附近光剥离截面的影响。根据闭合轨道理论,逐步分析了电场与z轴正方向夹角α分别为0度,180度和任意值时剥离电子的经典运动轨迹,推导出了光剥离截面公式。结果表明,当电场沿z轴正方向时,随着电场强度的增大,光剥离截面的振荡幅度变大,而振荡频率变小。当电场沿z轴负方向时,由于外界电场力和镜像库仑力对剥离电子的作用力方向相反,光剥离截面的振荡结构变得非常复杂。当电场很小时,光剥离截面趋近于只有金属面存在时的情况;当电场增大到使电场力和镜像库仑力相等时,光剥离截面和自由空间中的情况一样;当电场非常大时,光剥离截面趋近于只有电场存在时的情况。若保持电场强度不变,只改变电场方向,则夹角α越趋近于90度,光剥离截面中的振荡就越小。2.研究了弹性界面对氢负离子在电场和金属面附近光剥离的影响。研究发现加上弹性界面之后,光剥离截面中的振荡结构更加剧烈,界面引起加强振荡的原因取决于外电场的大小和方向。当电场方向竖直向上时,界面通过缩短闭合轨道的周期和作用量来加强振荡;当电场方向竖直向下时,界面通过增多闭合轨道的数目或增大产生相干效应的入射光能量范围来加强振荡。3.研究了氢负离子在金属微腔中的光剥离。由于金属微腔由两个平行金属面构成,理论上可以产生无穷多个镜像电荷,所以剥离电子所受的镜像作用势就非常复杂。于是,在这一部分首先对剥离电子所受的镜像势做了近似处理,然后对光剥离截面进行半经典分析。研究表明,光剥离截面的振荡可以通过改变微腔腔壁和氢负离子之间的距离来进行调控。同时,为了清楚地揭示出光剥离截面中的振荡和闭合轨道之间的关系,对标度光剥离截面进行了傅里叶变换,发现傅里叶变换中的每一个峰值都与一条闭合轨道的标度作用量相对应,由此表明光剥离截面中的振荡是由于沿闭合轨道传播的电子波和出射波的干涉引起的。论文共分为五章。第一章为引言,主要从总体上介绍了负离子光剥离研究的意义,回顾了闭合轨道理论的发展历史。同时也介绍了负离子光剥离的研究现状和我们所选的课题以及主要工作。第二章利用闭合轨道理论研究了氢负离子在电场和金属面附近的光剥离,重点讨论了电场方向和电场强度大小对光剥离截面的影响。第三章研究了弹性界面对氢负离子在电场和金属面附近光剥离的影响,重点分析了界面引起光剥离截面振荡加强的原因。第四章研究了氢负离子在金属微腔中的光剥离,并揭示了光剥离截面中振荡结构与闭合轨道之间的关系。第五章给出了本文的主要结论并对今后的研究工作进行了展望。