Энергетические уровни - атом - водород
Cтраница 2
Рассмотренная выше 7ff схема энергетических уровней атома водорода является простейшей. Чем больше электронов имеет атом, тем сложнее схема его энергетических уровней и спектр. Так, спектр железа состоит из нескольких тысяч линий. [16]
Па рис. 38.3 приведена схема энергетических уровней атома водорода. Стрелками указаны переходы, соответствующие излучению различных серий спектральных линии. Ej Правило частот не могло быть навеяно никакими эмпирическими формулами и явилось гениальной догадкой Бора. Бору рассчитать спектр атома водорода и других изоэлектронных водороду систем, а также теоретически вычислить соответствующие им значения постоянной Ридберга, находящиеся в хорошем согласии с опытом. [17]
На рис. 13.3 приведена схема энергетических уровней атома водорода. Стрелками указаны переходы, соответствующие излучению различных серий спектральных линий. [18]
В качестве примера мы рассмотрим квантование энергетических уровней атома водорода. [19]
В частности, мы хотим найти спектр / /, который дает энергетические уровни атома водорода. Понятно, что если бы мы знали все алгебры операторов в линейных пространствах, генерируемые операторами Я, QJ, удовлетворяющими (3.4), то алгебра наблюдаемых и пространство состояний атома водорода были бы одними из них. [20]
Забегая вперед, укажем, что числа т и п в формулах (38.5) также являются квантовыми числами, определяющими энергетические уровни атома водорода. Однако от открытия сериальных закономерностей в атоме водорода до квантово-механическо-го решения задачи об атоме водорода физика прошла огромный путь, исторически очень короткий, но полный драматизма и выдающихся открытий. Этот путь, как и вся физика первой половины нашего века, всегда будет связан с именем великого физика датчанина Нильса Вора. [21]
Уравнения Вейля должны по самому замыслу описывать систему электрон - протон, что требует, чтобы они правильна отражали энергетические уровни атома водорода. Это едва ли возможно ввиду отбрасывания члена тса - и уж во всяком случае не доказано. [22]
Какое из перечисленных ниже свойств не могла объяснить простая теория Бора: а) энергию ионизации атома водорода; б) детали атомных спектров многоэлектронных атомов; в) положение линий в спектре атомарного водорода; г) спектры водородоподобных атомов, например Не или Li2; д) энергетические уровни атома водорода. [23]
Этот же вопрос рассматривается Инфельдом и Халлом [197], Грином [169] и Энглфильдом [135], но с помощью элегантного метода факторизации уравнения Шредингера. Обсуждение того, почему вырождения энергетических уровней атома водорода являются не случайными, см. в [1], гл. Обсуждение спектра атома водорода дано в гл. В статье Мак-Интоша [275] рассмотрение основано на оригинальном подходе, в котором затрагиваются случайное вырождение, проекции водородных атомов на гиперсферы и гипергиперболы, а также четырехмерные и двумерные атомы. [24]
Подставив в это соотношение значение R1, получим для потенциала ионизации атома водорода из нормального состояния ( п) величину ф 13 53 в. На рис. 13.3 приведена схема энергетических уровней атома водорода. Стрелками указаны переходы, соответствующие излучению различных серий спектральных линий. [25]
 |
Схема уровней энергий и спектр водорода. [26] |
Энергетические состояния электрона в атоме принято изображать в виде схемы. На рис. 1 в качестве примера представлена схема энергетических уровней атома водорода. [27]
Опытные данные показывают, что теория Клейна - Гордона дает расщепление в 8 / 3 раз больше наблюдаемого. Это связано с тем обстоятельством, что тонкая структура энергетических уровней атома водорода определяется не только релятивистскими эффектами, но и спиновыми эффектами. [28]
К тому же и на этом пути возникает дополнительная трудность, в какой-то мере случайного характера, обязанная своим происхождением свойству короткодействия ядерных сил. В теории атома, даже не имея квантовой электродинамики, мы могли бы довольно точно определить потенциал взаимодействия двух зарядов по данным о задаче двух тел, изучая систему энергетических уровней атома водорода. Как известно, атом водорода имеет богатую систему уровней, по которой можно восстановить многие, даже очень тонкие детали электромагнитного взаимодействия. В противоположность этому получение явного вида действующих между нуклонами ядерных сил по экспериментальным данным о задаче двух тел является значительно более тяжелой задачей. Объясняется это тем, что в системе нуклон - нуклон имеется всего лишь одно связанное состояние - дейтрон, а одна цифра - это очень небольшая информация о виде сил взаимодействия. Можно, конечно, воспользоваться экспериментальными данными о нуклон-нуклонном рассеянии, но данные по рассеянию всегда несравненно менее точны, чем данные об экспериментальных уровнях. Кроме того, даже по полной и точной совокупности экспериментальных данных о рассеянии и связанных состояниях точный вид сил может быть установлен однозначно лишь тогда, когда эти силы не зависят от скоростей, что для ядерных сил не имеет места. [29]
К тому же и на этом пути возникает дополнительная трудность, в какой-то мере случайного характера, обязанная своим происхождением свойству короткодейетвия ядерных сил. В теории атома, даже не имея квантовой электродинамики, мы могли бы довольно точно определить потенциал взаимодействия двух зарядов по данным о задаче двух тел, изучая систему энергетических уровней атома водорода. Как известно, атом водорода имеет богатую систему уровней, по которой можно восстановить многие, даже очень тонкие детали электромагнитного взаимодействия. В противоположность этому получение явного вида действующих между нуклонами ядерных сил по экспериментальным данным о задаче двух тел является значительно более тяжелой задачей. Объясняется это тем, что в системе нуклон - нуклон имеется всего лишь одно связанное состояние - дейтрон, а одна цифра - это очень небольшая информация о виде сил взаимодействия. Можно, конечно, воспользоваться экспериментальными данными о нуклон-нуклонном рассеянии, но данные по рассеянию всегда несравненно менее точны, чем данные об экспериментальных уровнях. Кроме того, даже по полной и точной совокупности экспериментальных данных о рассеянии и связанных состояниях точный вид сил может быть установлен однозначно лишь тогда, когда эти силы не зависят от скоростей, что для ядерных сил не имеет места. [30]
Страницы: 1 2 3