里德伯分子

里德伯分子（Rydberg molecule）是一类电子激发的化学物质。分子的电子激发态通常在性质上与原子的电子激发态有显著差异。对于高度电子激发的分子体系来说，激发电子与离子核的相互作用可以呈现出类似于氢原子中质子与电子之间相互作用的一般特征。这些激发态的光谱归属遵循里德伯公式，该公式以瑞典物理学家约翰内斯·里德伯命名，因此这些激发态被称为分子的里德伯态。里德伯级数通常与部分剥离离子核电子的过程相关。

每一条里德伯能级都趋近于与特定离子核构型相关的电离能阈值。这些量化的里德伯能级可以与准经典的玻尔原子模型对应。接近电离阈值能量时，主量子数越高，里德伯态之间的能量差越小。当电子在里德伯级数中被激发到更高能级时，电子离离子核的空间偏移增大，体系的行为更接近玻尔的准经典图景。

主量子数较低的分子里德伯态可能与分子的其他激发电子态相互作用，从而引起能量的偏移。分子里德伯态的归属通常涉及沿里德伯级数追踪从中等到高主量子数的能级。里德伯态的能量可以通过在里德伯公式中加入“量子缺陷”修正来进一步精确。量子缺陷修正可视为离子核分布特性的反映。

长期以来，分子里德伯态的实验研究主要依靠传统方法。然而，激光技术的发展，如共振电离光谱（Resonance Ionization Spectroscopy），使得通过这些里德伯分子作为中间态进行实验变得相对容易。尤其是共振增強多光子離子化（REMPI）光谱学，因为多光子过程遵循的选择定则与单光子过程不同。对高主量子数里德伯态的研究催生了多种光谱技术。这些“近阈里德伯态”寿命较长，尤其是轨道角动量较高且与离子核相互作用较弱的态。里德伯分子可以凝聚形成里德伯物质簇，其去激发寿命明显延长。

氦二聚体分子（He₂*）是已知的首个里德伯分子。

参见

• 里德伯原子