1 / 16

Wykład III

Wykład III. Materiały w internecie: http://www.if.uj.edu.pl/pl/ZF/wykladyWG/fizatom_wyk.htm IF UJ www.if.uj.edu.pl  Zakład Fotoniki. Wykorzystano i zmodyfikowano (za zgodą W. Gawlika) w/w materiały +dodano co nieco . gdzie. ale można lepiej.

karlyn
Download Presentation

Wykład III

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Wykład III • Materiały w internecie: http://www.if.uj.edu.pl/pl/ZF/wykladyWG/fizatom_wyk.htm • IF UJ www.if.uj.edu.pl Zakład Fotoniki Wykorzystano i zmodyfikowano (za zgodą W. Gawlika) w/w materiały +dodano co nieco . gdzie ale można lepiej Pokazaliśmy,że ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  2. Poprawka do T Zatem poprawka do energii uwzględniając Chętni pokażą  dostajemy ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  3. elektron w polu el.-statycznym o potencjale {R’}- związ. z porusz. się elektronem {R}- lab. Oddziaływanie spin-orbita: • pola w układach: • z każdym krętem związany moment magnetyczny w szczególności: ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  4. {R} {R’}  s Oddziaływanie spin-orbita – c.d. • oddz.  z polem: ale przy przejściu {R} {R’}precesja Thomasa: (np. J.D. Jackson) ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  5. ostatecznie Struktura subtelna – rzędy wielkości (str. subtelna) Str. Subtelna dokładniej (dla wodoru ): ostatecznie ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  6. Wodór: n=3 3 2D5/2 3 2P3/2, 3 2D3/2 3 2S1/2, 3 2P1/2 n=2 2 2P3/2 2 2S1/2, 2 2P1/2 n=1 1 2S1/2 poprawka(Darwina) • 0 tylko tam, gdzie są ładunki (r=0) l0, E= E’+ E”; l=0, E= E’+ E”’ pozostaje degeneracja przypadkowa 2S+1LJ ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  7. • Kręt (operator  ) charakteryzowany przez 2 obserwable: kręt wypadkowy j zmienia się co 1 j=ls • cząstki naładowane mają momenty magnetyczne związane z krętem Kręt a poziomy energetyczne • stan atomu/ poz. energetyczne określone nie tylko przez oddz. El-stat, ale też przez oddz. magnetyczne związane z momentem pędu  częściowe zniesienie degeneracji pozostałej po oddz. El-stat. • Jakie kręty? W atomie wiele momentów pędu podlegających regułom składania krętów • Np. dla pojedynczego elektronu: kręt orbitalny l( z rozwiązania części kątowej r. Schr. (l=0, 1, ... n-1)) spin s=½(efekt relatywistyczny – konsekwencja r. Diraca) ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  8. wodoru seria Balmera n=2 H = 656,3 nm  Widmo kwestia zdolności rozdzielczej !!! ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  9. Poprawki radiacyjne (QED) Elektron we fluktuującym polu kwantowej prożni elektromagnetycznej Efekty: Zmiana czynnika giromagnetycznego elektronu: Przesuniecie poziomów – efekt Lamba ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  10. 1955 poprawki radiacyjne QED  zniesienie deg. przypadkowej – rozszczep. 2S i 2P (przesunięcie Lamba): trudności pomiaru – poszerz. Dopplera  pomiar w zakresie mikrofal (109 Hz) zamiast w zakresie optycznym (1015 Hz) Doświadczenie Lamba-Retherforda – pomiar przesunięcia Lamba • istotne własności wodoru: • stan wzbudz. 2P emituje 121,5 nm ( 10-8s) • stan wzbudz. 2S metatrwały (ta sama parzystość) • en. 10 eV • przejścia 2S–2P E1 (el.dipol) • – można indukować elektr. polem o częstości radiowej (rf – radiofrequency, np.mikrofale – microwaves) ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  11. p p p e e e p e  E / ħ = + 1058 MHz Tylko dla ... mechanizm przesunięcia Lamba: e + + + e+ polaryzacja próżni renorm. masy anomalny mom. mgt. (g=2.0023193..) oddz. e - p najsilniejsze efekty dla stanów s + 1017 MHz – 27 MHz + 68 MHz przesunięcie Lamba stanu 2s ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  12. Ly (121,5 nm) S H N 2700 K w A wzbudz. do n=2 2S, 2P (10 eV) 2P 2S 1S Idet 121,5 nm w realizacja doświadczenia H2 zasada pomiaru – przejście rezonansowe indukowane przez pole w  zmiana prądu detektora: • stała częstość pola rf • zmiana rozszczep. zeeman. ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  13. wyniki E=1057,77  0,10 MHz ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  14. Pomiar przesuniecia Lamba 1S • Dwufotonowy rezonans 1S-2S • Podwojenie czestosci 2S-4D To przesunięcie około 8GHz ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  15. Struktura nadsubtelna Jądro (proton dla H) ma spin (1/2) i moment magnetyczny Oddziaływanie Mom.Mag. protonu z polem B od krążącego elektronu (lub Mom. Mag. Orbitalnego elektronu z polem B od jadra) dipol- dipol Wyraz kontaktowy Fermiego ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  16. Struktura nadsubtelna 2 Ważne rozszczepienie stanu podstawowego 1s: Linia 21cm w radioastronomii F=1 a F=0 Typowo 2000 razy mniejsza niż struktura subtelna Typowe skala dla n=2 to 100 MHz ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

More Related