Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 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.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 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."— Zapis prezentacji:

1 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 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 modelu wektorowego: 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

2 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/052/16 W polu magnetycznym… atom w polu magnetycznym – dodatk. człon: ef. Zeemana w słabym polu w sprzężeniu L-S: w sensie twierdzenia W-E

3 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/053/16 np. konfiguracja p 2 wprowadzamy poprawkę T LS ; Silne pola magnetyczne – ef. Paschena-Backa ( sprzęż. L-S ) Silne pole, tzn. T LS < V < T ES zaniedb. oddz. L S hamiltonian H 0 + T ES + V, 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

4 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/054/16 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

5 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/055/16 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. – V 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)

6 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/056/16 Wpływ jądra na str. poz. elektronowych w atomie efekt izotopowy: skończona masa jądra – efekt izotopowy: V r V C pot. kulombowski V(r) b) efekt objętościowy VMVM M V M+ M M+ M - ważny dla cięższych atomów - inf. o rozkładzie ładunku w jądrze a) efekt masy E M, M+1 M –2 ważny dla lekkich atomów

7 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/057/16 struktura nadsubtelna (magnetyczna) struktura nadsubtelna (magnetyczna) spin jądra I 0 (g I = jądrowy czynnik Landego) 5a 4a 3a F << W LS a = a(J) (reg. interwałów) 2 P 3/2 I =7/2 np.

8 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/058/16 str. nadsubtelna (elektryczna) str. nadsubtelna (elektryczna) Q 0 7/28 b 13/28 b 5/28 b 15/28 b 5a 4a 3a F 2 P 3/2 I=7/2 [Q =eQ zz (I 1)] niesferyczny rozkład ład. jądra moment kwadrupolowy oddziałuje z gradientem pola potrzebne pole niejednorodne; trzeba L>0

9 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/059/16 Efekt Zeemana struktury nsbt.– ef. Backa-Goudsmita H = H 0 +V ES +V LS +V IJ + W tw. Wignera-Eckarta pola pośrednie: pola słabe: W << V IJ pola silne:W >> V IJ g J 1, g I dominuje pierwszy człon

10 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0510/16 J=0 ef. Zeemana ef. Paschena-Backa J=2 J=1 3 P 012

11 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0511/16 Porównanie z ef. Paschena-Backa stan J=0 rozszcze- piony na 2 podpoz. (m I = 1/2) rozszcze- pienie ~g I (b. małe i nie widoczne na rysunku) atom z I 0 ma w b. silnym polu strukturę ef. P.-B. + str. nadsubt.

12 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0512/16 Atom w polu elektrycznym: ion signal ionization field E z [V/m] met. detekcji wysoko wzbudzonych (rydbergowskich) stanów atomowych V(r) V=eE z z z z e–e– z jonizacja polowa: jonizacja polowa: -indukowany moment elektr.: oddz. atomu z polem E oddz. atomu z polem E (model klasyczny): z E

13 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0513/16 2 poprawka: E = (R J – T J m J 2 ) E z 2 kwadratowy ef. Starka Efekt Starka (Lo Surdo – Starka): 1 poprawka do en. stanu |k =|J, m J, liniowy ef. Starka W k 0 dla stanów z określoną parzystością ! Ale! Gdy degeneracja przypadkowa – nieokreślona parzystość liniowy ef. Starka możliwy jest w atomie H Nobel 1919 Parzystość: + – – V/cm 10 5 V/cm

14 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0514/16 Przykłady: 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 3 2 S 1/2 3 2 P 3/2 3 2 P 1/2 E=0 D1 D2 3,6 GHz 2,9 GHz 1,5 GHz E 0 3/2 1/2 1/2 mJmJ 250kV/cm: 1. Kwadratowy ef. Starka: atom 23 Na, linie D1 D2 (589 i 589,6 nm) E = (R J – T J m J 2 ) E z kV/cm, E = 360 GHz ! por. z at. Na n=2 2 2 S 1/2, 2 2 P 1/2 2 2 P 3/2 E=0 1/2 1/2, 3/2 1/2 mJ:mJ: E S, 2 2 P E=0 0 1/2 0 ml:ml: E 0 w silnym polu (zaniedb. spin el.): w słabym polu: 3/2a

15 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0515/16 Podsum. rzędy wielkości: H0H0 n H ES n, l n, S, L H LS J - str. subtelna - str. nadsubtelna H IJ F + przesunięcie izotopowe oddz. z zewn. polami (B, E) m F, m J, m = m L + m S m J + m I W ext ef. relatywist. a) defekt kwantowy b) przybl. pola centralnego + poprawka (całka kulomb. i całka wymiany)

16 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0516/16 Przykłady kwestia zdolności rozdzielczej !!! H = 656,3 nm widmo wodoru seria Balmera n=2


Pobierz ppt "Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 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."

Podobne prezentacje


Reklamy Google