Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 Wykład III Materiały w internecie:

Podobne prezentacje


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

1 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/051/16 Wykład III Materiały w internecie: IF UJ Zakład Fotoniki Wykorzystano i zmodyfikowano (za zgodą W. Gawlika) w/w materiały +dodano co nieco. ale można lepiej Pokazaliśmy,że gdzie

2 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/052/16 Poprawka do T Zatem poprawka do energii Chętni pokażą uwzględniając dostajemy

3 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/053/16 Oddziaływanie spin-orbita: elektron w polu el.-statycznym o potencjale pola w układach: {R} - lab. z każdym krętem związany moment magnetyczny w szczególności: {R} - związ. z porusz. się elektronem

4 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/054/16 oddz. z polem: ale przy przejściu {R} {R} precesja Thomasa: Oddziaływanie spin-orbita – c.d. {R} s (np. J.D. Jackson)

5 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/055/16 Struktura subtelna – rzędy wielkości (str. subtelna) Str. Subtelna dokładniej (dla wodoru ): ostatecznie

6 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/056/16 poprawka (Darwina) 0 tylko tam, gdzie są ładunki (r=0) l 0, E= E+ E; l=0, E= E+ E n=3 n=2 n=1 Wodór: 1 2 S 1/2 2 2 S 1/2, 2 2 P 1/2 2 2 P 3/2 3 2 S 1/2, 3 2 P 1/2 3 2 P 3/2, 3 2 D 3/2 3 2 D 5/2 pozostaje degeneracja przypadkowa 2S+1 L J

7 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/057/16 Kręt a poziomy energetyczne momenty magnetyczne cząstki naładowane mają momenty magnetyczne związane z krętem 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. Kręt (operator ) charakteryzowany przez 2 obserwable: 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 ) kręt wypadkowyj zmienia się co 1 j=l s

8 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/058/16 Widmo kwestia zdolności rozdzielczej !!! H = 656,3 nm wodoru seria Balmera n=2

9 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/059/16 Poprawki radiacyjne (QED) Elektron we fluktuującym polu kwantowej prożni elektromagnetycznej Efekty: Zmiana czynnika giromagnetycznego elektronu: Przesuniecie poziomów – efekt Lamba

10 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0510/16 Doświadczenie Lamba-Retherforda – pomiar przesunięcia Lamba 1955 pomiar w zakresie mikrofal (10 9 Hz) zamiast w zakresie optycznym (10 15 Hz) istotne własności wodoru: stan wzbudz. 2P emituje 121,5 nm ( s) 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) poprawki radiacyjne QED zniesienie deg. przypadkowej – rozszczep. 2S i 2P (przesunięcie Lamba): trudności pomiaru – poszerz. Dopplera

11 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0511/16 Tylko dla... mechanizm przesunięcia Lamba: e p e p e p e p e e+e+ +++ polaryzacja próżni renorm. masy anomalny mom. mgt. (g= ) – 27 MHz MHz + 68 MHz najsilniejsze efekty dla stanów s ħ = MHz oddz. e - p przesunięcie Lamba przesunięcie Lamba stanu 2s

12 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0512/16 realizacja doświadczenia H2H2 H 2700 K wzbudz. do n=2 2S, 2P ( 10 eV) Ly (121,5 nm) N S w zasada pomiaru – przejście rezonansowe indukowane przez pole w w I det A 2P 2S 1S 121,5 nm stała częstość pola rf zmiana rozszczep. zeeman. zmiana prądu detektora:

13 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0513/16 wyniki E=1057,77 0,10 MHz

14 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0514/16 Pomiar przesuniecia Lamba 1S Dwufotonowy rezonans 1S-2S Podwojenie czestosci 2S-4D To przesunięcie około 8GHz

15 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0515/16 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 Wy raz kontaktowy Fermiego

16 Oparte o: Prof.W. Gawlik – Wstęp do Fizyki Atomowej, 2004/0516/16 Struktura nadsubtelna 2 Typowo 2000 razy mniejsza niż struktura subtelna Ważne rozszczepienie stanu podstawowego 1s: Linia 21cm w radioastronomii F=1 a F=0 Typowe skala dla n=2 to 100 MHz


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

Podobne prezentacje


Reklamy Google