Межатомные взаимодействия и термоиндуцированные сдвиги и уширения уровней энергии атомов в циркулярных ридберговских состояниях

Получены аналитические выражения для констант, определяющих энергию дальнодействующего (на больших расстояниях, превышающих радиус Ле Руа R_LR ≈ 4n²) поляризационного взаимодействия мультипольных электрических моментов двух атомов в идентичных ридберговских состояниях с большими главными (n) и максимальными орбитальными (l) и магнитными (m) квантовыми числами (|m| = l = n – 1). Найдены асимптотические разложения по степеням n для компонент тензора ван-дер-ваальсова взаимодействия, определяющих зависимость дисперсионной энергии от ориентации межатомной оси. Спонтанное и термоиндуцированное уширения уровней энергии циркулярных состояний представлены аналитически в виде функций главного квантового числа и температуры. Обнаружено, что аналитические формулы для суммы спонтанной и термоиндуцированной ширин линий в области высоких температур и больших главных квантовых чисел (при условии n³k_BT ≫ 1) не содержат вклада не зависящей от температуры спонтанной части уширения. Получены также замкнутые аналитические выражения для функции Фарли–Винга и для зависящих от n и T поправок к асимптотике термоиндуцированного сдвига.