Реферат лекции 32 (1129405)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯВторой поток. Осень 2014Реферат лекции 321. Два гелия и два водородаПочему системы уровней, включающие основные состояния атома гелия и молекулыводорода, определены как парасистемы? (Пара- — приставка, означающаянахождение рядом либо отклонение, нарушение чего-либо).••••He : желтая линия D3 (Жансен; Локьер, 1868) и открытие 3 Pa (Ридберг, 1896)He : «нет места для нового элемента» (Н.

Бор, 1920)H 2 : чередование интенсивностей в полосатых спектрах (Мекке, 1925)H 2 : разность наименьших энергий молекул орто- и пара- = 171 К; температураот 0 K до комнатной управляет отношением концентраций• H 2 : Нобелевская премия Гейзенберга (1932/3) – за что?Насколько редко происходят радиационные орто-пара переходы?2. Ширина уровняЭкспоненциальному закону распада начального состоянияF (t ) = e−Γtсоответствуетлоренцево распределение энергии состояний непрерывного спектра:2w( E ) = C ( E ) =1Γ2π ( E − E0 )2 + (Γ 2)2(L)(см.

L08, п. 1). Величина Γ , описывающая скорость экспоненциального распада,интерпретируется как ширина уровня.• Ширина уровня – оксюморон• Связь ширин уровней и ширины линии излученияЧисло знаков точности энергии N = lg (ωt Γ) , где ωt - частота перехода.cТипичная ширина: для дипольных переходов из невысоко возбужденныхсостояний3⎛ω ⎞Γ α ⎜⎜ t ⎟⎟⎟ ωa .⎜⎝ ω ⎠⎟3a•Вывод оценки на основе принципа соответствияДля первого возбужденного состоянияс бόльшимиdN2 p1 2в атоме водородаN = 7.4 .Состоянияинтересны как платформы для прецизионных измерений.Метастабильные состояния: для состояния атома водородапереход на лежащий ниже уровень2 p1 22 s1 2дипольныйразрешен, но не эффективен.

Основнойканал распада – одновременное испускание двух квантов:5⎛ω ⎞Γ α 6 ⎜⎜ t ⎟⎟⎟ ωa .⎜⎝ ω ⎠⎟aДля возбужденного состояния•2 s1 2атома водородаN = 15.3 .Из них к настоящему времени измерены 14, а рассчитаны 11 (см. L01, п. 2)1Реферат лекции 32eОртогелий. Дипольный переход запрещен ( Δl = 0 ). Возможен магнитныйдипольный переход с малым матричным элементом m12 ~ αтолько за счет релятивистских поправок к гамильтониану,2μB , отличным от нуля3⎛ω ⎞Γ α ⎜⎜ t ⎟⎟⎟ ωa .⎜⎝ ω ⎠⎟9aДля нижнего уровня атома ортогелия радиационное время жизни ~2 часа, N = 20.4 . G.W.F. Drake, "Theory of Relativistic Magnetic Dipole Transitions: Lifetime of the Metastable 2 S3 State of the Heliumlike Ions." Physical Review A, vol.

3, no. 3 (1971): 908.fОртоводород. Дипольный переход запрещен из-за симметрии молекулы.Возможен магнитный дипольный переход с малым матричным элементом, отличнымот нуля только за счет магнитного взаимодействия спинов протонов.−10• Оценка Вигнера (1929) Γ 10Современное теоретическое значение:c−1 и конфликт с наблюдениями (~1960)Γ = 11α 7ζ 7 ωa = 7.13 ⋅10−21 c−1 .Для нижнего уровня молекулы ортоводорода радиационное время жизни в 3000 разбольше возраста Вселенной, N =. J.C. Raich and R. H. Good Jr.

"Ortho-Para Transition in Molecular Hydrogen." The AstrophysicalJournal, vol. 139, no. 3, (1964): 1004-1013.3. Основные упрощения в теории многоэлектронных атомовСпектральные термы – стационарные состояния атомов. Для их расчетаиспользуется ряд упрощающих предположений.cЯдро атома - бесконечно тяжелое и неподвижное. Это приближение, какизвестно из теории атома водорода (см.

L01, п. 2 и L20, п. 1), вносит погрешностьпорядкаδ−45.4 ⋅10 .dГамильтониан построен на основе классического нерелятивистского спомощью принципа соответствия (постулата 4) (см. L06, п. 2B). В атомных единицахдля нейтрального атома он имеет вид1Hˆ = ∑ hˆi + ∑ Vˆij2 i , j=1i=1Zгдеhˆi = pˆ i2 2 − Z ri , а Vˆij = 1 rij .ZЭто приближение, пренебрегая релятивистскимипоправками, как известно из теории атома водорода (см.

L01, п. 2), вноситпогрешностьδпорядка1.4 ⋅10−5 .eСостояние системы описывается единственной электронной конфигурацией,которая определяет единственную детерминантную волновую функциюΨ=1Det ψαi (qk ) .N!Это приближение, пренебрегая конфигурационным взаимодействием, вноситпогрешность δ , оценка которой здесь не обсуждается.2Реферат лекции 32f Для дальнейшего упрощения волновая функция системы электроновпредставляется сепарабельной волновой функциейΨ = ∏ ψαi (qk )без повторяющихся индексовαi .Это приближение, пренебрегая обменнымвзаимодействием, как известно из теории атома гелия (см.

L32, п. 2А), вноситпогрешность δ около 2% .• Это предположение используется в методе Хартри и не используется в методеХартри – ФокаgОрбитали, входящие в волновую функцию, обладают квантовыми числамичастицы, движущейся в центральном поле - имеют определенные значенияорбитального момента и проекции орбитального момента.•••Обозначения конфигурацийЭлектронная оболочка и заполненная электронная оболочкаРаспределение заряда заполненных (и наполовину заполненных) электронныхоболочек сферически симметричноЭто приближение, пренебрегая нецентросимметричностью распределения зарядовэлектронов незаполненных оболочек, для термов атома бора ( Z = 5 ; в соответствиис h - худший случай) вносит погрешность δ около 8% . M.

Miyasita, K. Higuchi, A. Narita, and M. Higuchi. "Consideration of the effect of the nonsphericaldistribution of electrons in atomic structures." Materials transactions vol. 49, no. 8, pp. 1893 - 1899(2008).hПравило Маделунга: в конфигурациях основных состояний атомов заполненнымиоказываются оболочки с минимальными значениями n + l , а из оболочек с равнымиn + l - оболочки с минимальным значением n .• Согласно правилу, у атома может быть не более одной незаполненнойоболочки. Для атомов с большими Z это оправдывает предположение g• Приближенный характер правилаТермины1.2.3.4.5.Ширина уровняСпектральный термЭлектронная оболочкаЗаполненная электронная оболочкаПравило Маделунга■3.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций