Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 61/11 J L S Dla oddz. spin-orbita model wektorowy daje: V LS = a 3 l 1 s 1 + a 4 l 2 s 2 =

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 61/11 J L S Dla oddz. spin-orbita model wektorowy daje: V LS = a 3 l 1 s 1 + a 4 l 2 s 2 ="— Zapis prezentacji:

1 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 61/11 J L S 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 jest miarą siły oddziaływania (A L S) Podsumowanie W5:  model wektorowy: jeśli, to gdzie  l, s precesują wokół wypadkowego krętu j Dla czystego sprzęż. L-S, interwały między składowymi str. subtelnej spełniają regułę interwałów Landégo Efekty relatywistyczne: popr. relatywistyczne: ścisłe wyrażenie dla wodoru (z równ. Diraca):

2 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 62/11 Magnetyzm atomowy:  oddział. atomów z polem mgt. – skomplikowane, bo J złożone z różnych krętów, – konkurencja różnych oddziaływań. gdy pole = stałe, jednorodne pole B||0z, to: efekty Zeemana i Paschena-Backa cząstka o ładunku q w polu       poprawka diamagnetyczna

3 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 63/11 atom w polu B: atom w polu B: W H=H 0 +T ES +T LS +W rzędy wielkości dla l=1, B=1T :   dla niskich stanów zaniedb. popr. diamagnet. (  n 2 ) oddz. atomu z polem – konieczne przybliżenia zależne od relacji T ES,T LS, W efekt Zeemana w słabym polu dla sprzęż. L-S: efekt Zeemana w słabym polu dla sprzęż. L-S: kryterium słabego pola; W<< str. subt.  rach. zaburzeń wzgl. poz. 2S+1 L J 

4 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 64/11 poprawka od oddz. z zewn. polem (L-S): W komutuje z J z,  macierz (W) – diagonalna w bazie |E 0 Jm J > rach perturbacyjny możliwy, gdy: problem – obliczenie el. macierzowego z operatora L+2S w bazie stanów J, m J, gdy podstawa modelu wektorowego: tylko J jest całką ruchu, wektor A precesuje wokół J  określony tylko jego rzut A || (częstość precesji - miarą JA) J A A || tw. Wignera-Eckarta (tw. rzutowe):  dla operatorów wektorowych w przestrz. |Jm J > {J 2, J z }: ( zastosowaliśmy już na W5 licząc V LS dla at.2-el.) (  zastosowaliśmy już na W5 licząc V LS dla at.2-el.)

5 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 65/11 czynnik Landego czynnik Landego (Landé factor) problem: znalezienie el. macierz. w bazie J, m J  tw. Wignera-Eckarta dla A  L+2S: równ. dla el.macierz.  równ. operatorów:

6 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 66/11 przy obliczaniu  ( , B) szybko oscyluje, ale ma średnią wartość =  (J, B)  ) ) ef. Zeemana w modelu wektorowym oddz. B z atomem = B || 0z  SS LL  J, 2J+1 równoodległych podpoziomów J S L L i S precesują wokół J JJ gdy słabe pole mgt., precesja L i S niezaburzona   L i  S precesują wokół J   nie pokrywa się z kierunkiem J ale szybko (~L S) precesuje wokół J

7 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 67/11 klasyczny „normalny ” ef. Zeemana: S=0 (singlety), J=L,  || J=L  g L =1, efekt czysto orbitalny, 0 0, 0   E/h „normalny” tryplet Lorentza L=  Dowód  spinu el. 1)str. subtelna, dubletowa str. widm alkaliów, 2)„anomalny” ef. Z. 3)Doświadczenie Sterna-Gerlacha QED Gdy L=0, J=S,  g S =2, efekt czysto spinowy, (naprawdę g S  QED!) kwestia reguł wyboru  później Gdy S  0, J  L, g J  1  Różne rozszczepienia, dla różnych J  „anomalny” efekt Zeemana Nobel 1908 (+ H.A. Lorentz) L=  mL mL

8 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 68/11 Przykład – sprzężenie. L-S + ef. Zeemana dla konfiguracji. p 2 H0H0 p 2 [15]  stopień degeneracji +W mJmJ B  0 w sumie 15 podpoziomów  J 2J+1 równoodległych podpoziomów Zeemanowskich H 0 + V ES L=0, S=0 L=2, S=0 L=1, S=1 [(2L+1)(2S+1)]  H 0 +V ES +V LS J=1 3 P 1 J=2 3 P 2 J=0 3 P 0 J=2 1 D 2 J=0 1 S 0 [2J+1] 

9 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 69/11 np. konfiguracja p 2  wprowadzamy poprawkę T LS ; Silne pola magnetyczne – ef. Paschena-Backa ( sprzęż. L-S ) Silne pole, tzn. T LS < W < T ES  zaniedb. oddz. L S  hamiltonian H 0 + T ES + W, bez pola, f. falowe {|k  = |E 0 LS m L m S  } – wartości wł. E 0 (2L+1)(2S+1) x zdegenerowane w bazie |E 0 LS m L m S , L z i S z są diagonalne: poprawka na oddz. z B: kmSmS mLmL m L +2m S  +  +  A m L m S A 0 –A–A –A–A 0 A

10 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 610/11 Przykład efekt Paschena-Backa dla konfiguracji p 2 kmSmS mLmL m L +2m S A m L m S m S +m L A-2 0 –A–A –A–A0 01 A2 m S +m L to „dobra” liczba kwantowa

11 Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 611/11 Pola pośrednie - zaburzenia od oddz. z polem i LS tego samego rzędu  Trzeba stosować poprawkę bezpośrednio do H 0 +V ES  J, m L, m S nie są dobrymi liczbami kwant. – W nie komutuje z J 2 ani z L z, S z. Komutuje z J z =L z +S z  m J =m S + m L to dobra liczba kwantowa - nieliniowa zależność energii podpoziomu m od pola mgt. (konieczna dokładna diagonalizacja – oblicz. numeryczne) -reguły: 1) m J = const (B); 2) podpoziomy o tym samym m J się nie przecinają (inne mogą)


Pobierz ppt "Wojciech Gawlik - Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/05. wykład 61/11 J L S Dla oddz. spin-orbita model wektorowy daje: V LS = a 3 l 1 s 1 + a 4 l 2 s 2 ="

Podobne prezentacje


Reklamy Google