关于夫兰克——赫兹实验的讨论

引言著名的F—H实验被大多数原子物理学教材选用,作为阐明原子能级存在的实验事实。而且均仿照Franck和Hertz当年在论文中的表述方法,以激发电位曲线峰位的间距作为汞原子的第一激发电位。当前国内多数院校的近代物理实验中也均是这样处理的。然而实验中各种物理因素的影响较大,比较精确地确定峰位是困难     

夫兰克——赫兹实验

在玻尔(Bohr·Niels)原子结构理论发表的第二年,即1914年,德国人夫兰克(J·Franck)和赫兹(G·Hertz)用慢电子与稀薄气体的原子碰撞的方法,测量原子的激发电位和电离电位(即著名的夫兰克——赫兹实验),简单而巧妙地直接证实了原子能级的存在,清晰地揭示了原子的能级图象,给玻尔的原子理论提供了有力的证据。由于这项卓越的工作,他俩荣获1925年的诺贝尔物理学奖金。夫兰克(Franck·James)(1882年—1964年)是德国——美国的物理学家和生物化     

氖原子高能级的夫兰克—赫兹实验

一、引言夫兰克——赫兹实验是著名的物理实验之一。这个实验形象地确立了原子能级的存在,对于了解原子结构和发展光谱理论起了很大的作用,一直受到人们的重视。最近一个时期,有许多人对它进行了改进和扩充。但是,他们所进行的工作都是属于原子第一激发态的共振能级,或者称之为原子低能级的夫兰克——赫兹实验。对于高能级的夫兰克——赫兹实验,他们没有进行。本文所叙述的为氖原子高能级的夫兰克——赫兹实验。     

氪原子的近红外吸收光谱的研究

本文利用浓度调制的万法测量了氪原子在11870～12700 cm~(-1)波段的高分辨连续吸收光谱.在实验中,通过对氪气和氦气混合气体进行放电的方法制备氪原子.总共测量了120根氦原子吸收谱线,其中33根谱线是已被报道过的,45根新测量的谱线可以通过已知的氪原子能级进行标定,其它剩下的42根新测量的谱跃迁线根据已知的氪原子能级信息尚无法进行标定.本次实验中的这些未知的42根氪原子的跃迁谱线,可以推断氪原子有尚未被报道或测量过的原子能级存在.本文同时对如何用"Classification"计算软件分析未知氪原子谱线的可能存在的能级进行了演示.     

氪原子的近红外吸收光谱的研究（英文）

本文利用浓度调制的万法测量了氪原子在11870～12700 cm~(-1)波段的高分辨连续吸收光谱.在实验中,通过对氪气和氦气混合气体进行放电的方法制备氪原子.总共测量了120根氦原子吸收谱线,其中33根谱线是已被报道过的,45根新测量的谱线可以通过已知的氪原子能级进行标定,其它剩下的42根新测量的谱跃迁线根据已知的氪原子能级信息尚无法进行标定.本次实验中的这些未知的42根氪原子的跃迁谱线,可以推断氪原子有尚未被报道或测量过的原子能级存在.本文同时对如何用"Classification"计算软件分析未知氪原子谱线的可能存在的能级进行了演示.     

夫兰克－赫兹实验中Hg的第一激发电位的测量个人计算机在近代物理实验中的应用

夫兰克－赫兹实验中Ｈｇ的第一激发电位的测量个人计算机在近代物理实验中的应用潘玉莲，王煜，潘振元（复旦大学物理系上海２００４３３）一、原理和装置夫兰克－赫兹实验利用低能电子和汞蒸汽原子的非弹性碰撞证实原子能级的量子化．当电子具有的动能为二个能级的能量差...     

由塞曼效应实验确定原子能级的量子数和g因子值

塞曼效应实验,已在一些高校的近代物理实验中开出。通常的实验内容是由测得的数据计算电子的荷质比e/m,给出原子能级的量子数后要求学生画出分裂能级和跃迁图。我们觉得作为近代物理实验的数学内容,似乎深度不够,学生的收获也不太大。在一些原子物理教科书[1][2]上指出,用该实验来确定原子的总角动量量子数J值和朗德因子 g值,并指出它是一种考查原子结构的最有效的方法。经过仔细推导,还可确定原子总轨道角动量量子数L和总自旋量子数S的数值。　用塞曼效应确定原子能级的量子数和g 因子值 ,对已学过原子物理的学生来讲,是应该要求的,加以…     

原子运动对双光子JC模型能级分裂的影响

研究了双光子JC模型中原子运动对能级分裂的影响及其在原子辐射谱中的反映。结果发现,当原子具有确定的动量和光场处于Fock态时,每个原子能级具有两个值,原子辐射谱的谱线相应地分裂为两条。原子分裂能级的间隔主要依赖于原子和光子的动量的差值。     

圆极化光场中阻尼V—型原子的斯塔克效应

在对圆极化光调谐及一些近似处理的基础上,圆极化光场中阻尼V－型三能级原子分为6个能级,并针对强场的弱场两种情形,导出了原子能级与能级衰减系数的具体表达式。     

硅中的过渡元素杂质能级

本文提出了半导体中过渡元素杂质的一个简单模型,用格林函数方法计算了硅中替代和间隙原子产生的杂质能级和波函数。发现两者的性质有很大的差别。替代原子只有当d原子能级V_d低于价带顶时才能产生杂质能级。它的波函数主要是悬键态,当能级靠近导带边时变成正键态。间隙原子只有当V_d高于价带顶时才能产生杂质能级。它的波函数主要是中心原子d态,当能级靠近导带边时变成弱反键态。最后定性地说明了过渡元素杂质能级的化学趋势和一些实验事实。 关键词：     

用相位分析法计算交流Stark效应中探测场的谱线响应

在交流Ｓｔａｒｋ效应的实验观测中，原子能级的移动是借助探测场谱线位置的移动来进行测量的。相位分析方法不仅便于计算原子的能级移动，而且也便于计算探测场的谱线响应。本文讨论这方法对探测场的应用。     

磁超精细相互作用引起的原子能级分裂及能级图

超精细相互作用是"原子物理学"课程中的重要内容之一.目前在国内外的教材中,著者只给出了有无外磁场时原子核磁偶极超精细相互作用引起的原子能级分裂的表达式和列举了一些原子能级分裂的研究实例.本文详细导出和讨论了无外磁场和有强弱磁场时磁超精细相互作用引起的原子能级分裂的公式,并举例说明如何判断和在能级图上标注这些能级的高低顺序.该文将有助于师生学习理解和真正掌握本部分的课程内容.     

双模光场与级联三能级原子在非旋波近似下的量子纠缠

利用全量子化理论,在非旋波近似下对双模相干态光场与级联型三能级原子相互作用的量子纠缠进行了精确求解.讨论了初始时刻原子能级的叠加和平均光子数对量子纠缠演化的影响.数值计算结果表明:初始时刻原子处于单一能级时,量子纠缠演化曲线的周期随着平均光子数的增加逐渐变大;初始时刻原子能级的叠加导致初始阶段纠缠度显著降低,纠缠达到最大值的时间随着平均光子数的增大逐渐变长,且初始时刻原子能级的叠加使得量子纠缠的周期性消失;无论初始时刻原子能级处于哪种能级的叠加态,随着平均光子数的增大,由虚光子效应引起的小锯齿状的振荡逐渐增强.     

强场中的原子

近几年来,具有强激光和高激发态原子的实验,增长了人们对强场中原子结构的研究兴趣.即使是最基本的原子系统,在强场中,也会显示非预期的有时甚至是戏剧性的效应. 一、电场中的原子能级结构 原子在z方向均匀电场F作用下,相互作用哈密顿函数为式中j表示对所有电子求和,e表示电子电荷绝对值.除氢原子以外,字称不同的能级是非简并的,由于上式HF是坐标z1的奇函数,它的对角矩阵元素为零,而须引用二阶微扰理论,求得能级α的能量移位为其中　　　　　　　　是z的非对角矩阵元,Ea和Eb分别表示能级 a和b的能量,　　表示求和时 　　　　　　 从物理上…     

Ru原子荧光及其寿命的测量

本文设计了一个荧光探测系统, 采用了电热原子化激光共振激发的方法, 可方使地对难熔金属的原子荧光寿命进行测量,从而确定原子能级的寿命.实验中测得Ru 原子{4d 5s (D)5p}P 号能级的寿命为70.4ns( 土5% )。 关键词：     

单模量子场作用下二能级原子能级的AC Stark移动

通过分析跃迁概率幅的相位给出了与时间相关的微扰在跃迁过程中引起的能级移动公式,计算了处在不同量子态的单模场引起的二能级原子能级的AC Stark移动,结果表明场的量子统计特性会直接影响到原子能级移动. 关键词： AC Stark效应 单模量子场 二能级原子     

锂原子的高激发态能级计算及其在微波场中的布居动力学过程

利用B样条技术,设计了一种计算高激发原子能级结构的方法,计算了高激发锂原子的能级结构,并研究了里德堡锂原子在微波场中的布居动力学过程。     

问题解答

问:原子能级为何用负值? 答:原子能级是指原子的内能,这是原子内部的势能和它内部运动的动能之和,但原子核内部的能量不在本问题范围之内。至于原子作为一个整体在空间运动的能量是不包括在所说的能级的数值中的。现在举氢原子——结构最简单的原子——为例来解答这里提出的问题。氢原子是一个原子核和一个电子构成的。核带正电,电子带负     

研究类氦原子基态能量的参数微扰法

考虑了类氦原子中电子对核的屏蔽效应,建立了含有屏蔽效应参数的哈密顿算符,并应用微扰理论研究了类氦原子基态能量.通过参数微扰法计算的类氦原子一级近似基态能量与变分法得到的能量完全相同,比无参数微扰法计算的能量更加接近实验值.参数微扰法为研究多电子原子能级和原子能级精细结构提供了一种新的方法.     

自发辐射的线宽与原子能级移位

在本文中,我们对二能级原子的自发辐射问题进行了讨论。我们用原子自发辐射的实际场代替自由场同原子相互作用,并由自洽的条件计算谱线的线宽与原子能级的移位。计算方法也不同于前人的方法。计算的能级移位不出现发散的困难。 关键词：