1 / 16

Podsumowanie modelu wektorowego:

 model wektorowy : jeśli , to gdzie.  l, s precesują wokół wypadkowego krętu j. Dla oddz. spin-orbita model wektorowy daje: V LS = a 3 l 1 • s 1 + a 4 l 2 • s 2 = A L • S tzn. L & S precesują wokół J a częst. precesji

kenna
Download Presentation

Podsumowanie modelu wektorowego:

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.  model wektorowy: jeśli , to gdzie l, s precesują wokół wypadkowego krętu j • Dla oddz. spin-orbita model wektorowy daje: VLS = a3 l1 •s1+ a4 l2 •s2 = A L•S • tzn. L & S precesują wokółJ a częst. precesji • jest miarą siły oddziaływania (A L•S) J • Dla czystego sprzęż. L-S, interwały między składowymi str. subtelnej spełniają regułę interwałówLandégo L S Podsumowanie modelu wektorowego: ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  2. atom w polu magnetycznym – dodatk. człon: W polu magnetycznym… • ef. Zeemana w słabym polu w sprzężeniu L-S: „w sensie twierdzenia W-E” ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  3. poprawka na oddz. z B: wprowadzamy poprawkęTLS ; + • Silne pole, tzn. TLS < V < TES Silne pola magnetyczne – ef. Paschena-Backa (sprzęż. L-S) • zaniedb. oddz. L • S hamiltonian H0+TES+ V, • bez pola, f. falowe {|k = |E0LS mLmS } – wartości wł. E0(2L+1)(2S+1) x zdegenerowane • w bazie |E0LS mLmS , Lzi Szsą diagonalne: np. konfiguracja p2 ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  4. mS+mL to „dobra” liczba kwantowa Przykład efekt Paschena-Backa dla konfiguracji p2 ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  5. nieliniowa zależność energii podpoziomu m od pola mgt. (konieczna dokładna diagonalizacja – oblicz. numeryczne) • reguły: 1) mJ= const (B); 2) podpoziomy o tym samym mJ się nie przecinają (inne mogą) - zaburzenia od oddz. z polem i LS tego samego rzędu Pola pośrednie Trzeba stosować poprawkę bezpośrednio do H0+VES  J, mL, mS nie są dobrymi liczbami kwant. – V nie komutuje z J2ani z Lz , Sz . Komutuje z Jz=Lz+SzmJ=mS + mL to dobra liczba kwantowa ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  6. a) efekt masy  EM, M+1M –2 ważny dla lekkich atomów M+ M M V(r) r VM+ M VM V VC pot. kulombowski Wpływ jądra na str. poz. elektronowych w atomie • skończona masa jądra – efekt izotopowy: b) efekt objętościowy • ważny dla cięższych atomów • inf. o rozkładzie ładunku w jądrze ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  7. I  0  (gI = jądrowy czynnik Landego) a = a(J) << WLS  5 4 3 2  2P3/2 F I=7/2 5a 4a 3a np. spin jądra struktura nadsubtelna (magnetyczna) (reg. interwałów)  ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  8. 5a 4a 3a 5 4 3 2 7/28 b 13/28 b 5/28 b 15/28 b 2P3/2 F I=7/2  potrzebne pole niejednorodne;  Q 0 Q 0 niesferyczny rozkład ład. jądra  str. nadsubtelna (elektryczna) [Q =eQzz (I  1)] moment kwadrupolowy oddziałuje z gradientem pola trzeba L>0 ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  9. tw. Wignera-Eckarta  W<< VIJ pola słabe: pola pośrednie: pola silne: W >> VIJ struktury nsbt.– ef. Backa-Goudsmita Efekt Zeemana H = H0+VES+VLS+VIJ+ W gJ1, gI10 -3  dominuje pierwszy człon ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  10. 3P012 ef. Zeemana ef. Paschena-Backa J=2 J=1 J=0 ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  11. stan J=0 rozszcze-piony na 2 podpoz. (mI=1/2) rozszcze-pienie ~gI (b. małe i nie widoczne na rysunku) atom z I0 ma w b. silnym polu strukturę ef. P.-B. + str. nadsubt. Porównanie z ef. Paschena-Backa ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  12. jonizacja polowa: V=eEzz V(r) V(r) z e– z z ion signal • indukowany moment elektr.: • oddz. atomu z polem E(model klasyczny): ionization field Ez [V/m] E z Atom w polu elektrycznym:  met. detekcji wysoko wzbudzonych (rydbergowskich) stanów atomowych ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  13. 1 poprawka do en. stanu |k =|J, mJ, liniowy ef. Starka Parzystość: 2 poprawka: kwadratowy ef. Starka  + – – +  E = (R ’J – T ’J mJ2) Ez2 Nobel 1919 Efekt Starka (Lo Surdo – Starka):  W’k  0 dla stanów z określoną parzystością ! Ale! Gdy degeneracja przypadkowa – nieokreślona parzystość  liniowy ef. Starka możliwy jest w atomie H 106 V/cm 105 V/cm ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  14. E=0 E  0 250kV/cm: 3/2 1/2 1/2 1/2 1. Kwadratowy ef. Starka: 3 2P3/2 3,6 GHz 2,9 GHz 1,5 GHz E = (R ’J – T ’J mJ2) Ez2 atom 23Na, linie D1 D2 (589 i 589,6 nm) 3 2P1/2  D1 D2 mJ 3 2S1/2  2. Ef. Starka w atomie wodoru: • stan podst. n=1, l=0 (brak degen.)  możliwy tylko ef.kwadrat. • dla n  2, (degen. l) ef. liniowy mJ: E  0 ml: E=0 1/2 1/2, 3/2 1/2 n=2 0 1/2 0 2 2S, 2 2P Przykłady: w silnym polu (zaniedb. spin el.): w słabym polu: @100 kV/cm, E = 360 GHz ! por. z at. Na  E  0 E=0 2 2P3/2 3/2a 2 2S1/2, 2 2P1/2 ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

  15. oddz. z zewn. polami (B, E) H0 HES HLS HIJ Wext mL + mS F mF , mJ , m = J n n, l mJ + mI n, S, L - str. nadsubtelna + przesunięcie izotopowe - str. subtelna ef. relatywist. a) defekt kwantowy b) przybl. pola centralnego + poprawka (całka kulomb. i całka wymiany) Podsum. rzędy wielkości: ﴀOparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05

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

More Related