Надпорогова іонізація

У разі надпорогової іонізації піки фотоелектронів повинні виникати при енергіях

${\displaystyle E_{s}=(n+s)\hbar \omega -W,}$

де цілим числом ${\displaystyle n}$ позначено мінімальну кількість фотонів, потрібну для іонізації, а ${\displaystyle s}$ — додаткове число фотонів. ${\displaystyle W}$ — енергія іонізації, а ${\displaystyle E_{s}}$ — кінетична енергія електрона для піка, що відповідає поглинанню ${\displaystyle s}$ фотонів[3].

Енергетичний спектр фотоелектронів зазвичай має сильний максимум над самим порогом іонізації, коли число необхідних фотонів мінімальне. Наступні надпорогові піки віддалені один від одного на величину енергії фотона, тобто вони відповідають поглинанню більшого числа фотонів[1][4].

У непертурбативному режимі зв'язані стани оточені електричним полем, що призводить до зміщення енергії іонізації. Якщо пондеромоторна енергія поля перевищує енергію фотона ${\displaystyle \omega }$, перший пік зникає[3].

Ультракороткі лазерні імпульси великої потужності можуть створити більше двадцяти надпорогових піків[5]. Але через скінченну ширину частотної смуги джерела спектр фотоелектронів — неперервний.