氢原子光谱精细结构的规律

谱线的精细结构是由能级的精细结构决定的,不考虑相对论效应及电子自旋与轨道的相互作用时,氢原子的能量为E_n=—Rhc/n~2 n=1,2,3,…(1) 通常称为能级,该式只与主量子数n有关。从高能级E_m跃迁到低能级E_n时所发出的光波的频率按波数(?)=1/λ计可用通式     

里德堡(Rydberg)原子

“里德堡原子”在文献中出现,只是近四、五年的事。随着原子物理理论与实验手段的进一步发展,对里德堡原子的研究越来越引起人们的注意,它已成为原子物理学一个必不可少的分支。 一、里德堡原子的结构和能级 原子体系的能量其主要部分是由主量子数n决定的(无论是简并或非简并情况)。高激发态原子,就称做里德堡原子。它的主量子数n,高达几十以至上百。自然界中处于这样高的激发态原子数目不多,主量子数n一般是几十。 对于处在高激发状态的氢原子即里德堡氢原子,玻尔(Bohr)氢原子模型给出了一个很好的近似。虽然这时主量子数n很大,原子核外部…     

利用量子力学解释原子物理学中问题的一个简单例子

在原子物理学中,碱金属原子的光谱可以用与描述氢原子光谱的相仿的公式来表示,其光谱项可以表示为当n较大时,咸金属原子的能级很接近氢原子的能级;当n较小时,和氢原子能级差别较显著,这里n是主量子数.同时,当角量子数1较大时,咸金属能级很接近氢原子能级;当1较小时,差别较大.以上这些规律很容易从下面这张锂原子的能级图中看出. 在学习原子物理学时,咸金属原子能级和氢原子能级的差别一般都用原子实的极化和轨道的贯穿作了很好的解释.不过多数大都只是定性地说明.关于这一问题的较完满的量子力学分析方法,如 Thomas-Fermi方法,Hartree自洽…     

高里德堡态氢原子与氦原子散射的高分辨研究

利用了氢原子飞渡时间谱实验方法对处于高n主量子数里德堡态的氢原子与氦原子的分子束散射过程进行了高分辨研究.测量了H(n)+He→H(n′)+He散射过程的散射微分截面.实验结果表明,产物主要分布在前向散射方向,在侧向也有一定的分布.在前向和侧向存在大量的振荡结构.同时详细的研究也表明,在上述的散射过程中往前散射的方向上,氢原子里德堡态主量子数n的变化并不是很大.实验结果得到了为理论上精确研究高n主量子数里德堡态的氢原子与氦原子的散射动力学的一套精细的实验数据.     

二维过渡金属硫化物激子能级的理论计算——介质屏蔽的氢原子模型

根据介质屏蔽的氢原子模型求解了单层过渡金属硫化物MoS_2中A激子的结合能及能级谱图,所得结果与二维空间里的玻尔氢原子理论所得结果进行比较发现,介质的屏蔽效应导致处于激发态的激子结合能增大,激发态与基态间的能级间距减小,当主量子数n8时,激子的量子化特性才消失而呈现出连续的能级谱.     

等离子体屏蔽效应对类氢离子束缚态的影响

在Debye屏蔽近似下,通过求解Schrödinger方程,计算了处于等离子体中的类氢离子的束缚态能量本征值与本征函数. 研究了氢原子和类氢Fe25+离子的n l ( n =1-4, l = 0-3)态能级随Debye 屏蔽长度λ的变化规律. 进一步,分析了等离子体屏蔽效应随主量子数n及角量子数l的变化规律, 发现对于给定的l, 等离子体屏蔽效应随主量子数n的增加而增大;对于给定的n,等离子体屏蔽效应随角量子数l 的增大而减小. 最后,我们分析了等离子体环境中类氢等电子序列离子的能级和波函数随屏蔽参数λ的变化规律,发现随着原子序数增大,等离子体屏蔽效应的影响逐渐变小.     

热氢原子碰撞导致的CO_2(ν_3)的高振动激发(英文)

用时间分辨 傅里叶变换红外发射光谱研究了热的氢原子与CO2 分子间高效率的平动 振动 (T V)能传递 .热的氢原子由ArF激光光解H2 S得到 ,这种氢原子的平动能为 2 2 3kJ/mol .实验中观察到了从 2 130cm-1到2 4 0 0cm-1的红外发射谱带 ,它归属于高振动激发的CO2 分子的非对称伸缩振动 (ν3 ) .对这一发射谱带的光谱拟合显示CO2 的非对称伸缩振动被激发到了较高的振动态 ,振动量子数达到了v =7.并且有 5 5 80cm-1的能量经传能过程由氢原子到达了CO2 的ν3 模 .实验条件下氢原子与CO2 的T V传能效率为 0 .30 .实验结果与Schatz等人的用 3D半经典计算预测的碰撞截面符合的很好 .     

热氢原子碰撞导致的CO2(v3)的高振动激发

用时间分辨-傅里叶变换红外发射光谱研究了热的氢原子与C02分子间高效率的平动—振动(T—V)能传递．热的氢原子由ArF激光光解H2S得到，这种氢原子的平动能为223kJ／mo1。实验中观察到了从2130cm^-1到2400cm^-1的红外发射谱带，它归属于高振动激发的CO2分子的非对称伸缩振动(v3)．对这一发射谱带的光谱拟合显示CO2的非对称伸缩振动被激发到了较高的振动态，振动量子数达到了v=7。并且有5580cm^-1的能量经传能过程由氢原子到达了CO2的v3模。实验条件下氢原子与C02的T—V传能效率为0.30。实验结果与Schatz等人的用3D半经典计算预测的碰撞截面符合的很好．     

《原子和原子核物理学》辅导之四──多价原子

前两章氢原子和单价原子的学习,使我们获得以下几点重要的认识:(l)原子内部的能量、角动量及其空间取向是量子化的,这是由微观粒子的波粒二象性所决定的;(2)研究原子的能级结构,应考虑其中全部的相互作用,电子与核(或原子实)的库仑作用决定了能级的主要成分(粗结构),电子对原子实的极化和贯穿造成能级的分裂,解除了能级对于量子数l的简并;电子自旋-轨道相互作用造成能级的精细分裂,解除了能级对于总角量子数j的简并,而自旋-轨道相互作用取决于角动量的耦合;(3)原子中存在一些确定的守恒量,相应地有一些确定的量子数,这些量子数用来标记原子…     

氢氩等离子体中H原子Balmer α谱线超常展宽研究

在新能源的研究中, 氢能成为与太阳能、风能等一样的绿色能源. 分数H原子是在某些特定催化物(如Ar⁺)的作用下, 基态H原子可以向比基态能级更低的分数主量子数能级跃迁, 同时释放出大量能量. 通过对氢氩等离子体H原子Balmerα 谱线超常展宽的规律性进行研究, 探讨这种伴随着大量能量释放的含H等离子体反应的存在性. 研究结果表明: 利用空心阴极放电管证实高能H原子的存在并首次发现超常展宽与氢氩配比的关系符合催化反应的特点; 通过比较研究的方法, 在实验上寻找加强含H等离子体反应的途径, 得到了更加清晰的H原子Balmerα 谱线超常展宽(半高展宽达到0. 245 nm). 关键词： 氢氩等离子体 H原子超常谱线展宽 氢能     

钠分子里德堡能级的无多普勒加宽光光三共振光谱以及能级宽度和谱…

首次报道了钠分子一系列里德堡能级的无多普勒加宽光光三共振激发荧光光谱，测量了其谱线宽度和其谱线位置随温度、外加气体压力的变化情况。结果表明，钠分子里德堡能级的自然宽度在６０－１３０ＭＨｚ之间，其大小主要与主量子数ｎ有关。     

类钠铁离子的辐射跃迁几率

本文在多组态Dirac-Fock理论框架下计算了类钠铁离子的能级及各能级n_il_i-n_kl_k,(n_i≤5,n_k≤15)间的电偶极辐射跃迁几率,证实了我们发现的新规律:在一个里德伯线系内,当上能级主量子数足够大之后,其跃迁几率仅与主量子数(不是等效主量子数)的三次方成反比。     

EACVD中的Hα谱线与最佳生长条件

采用蒙特卡罗方法,模拟了CH4/H2混合气体为源气体的EACVD中的氢原子发射过程。考虑了电子与H2的弹性碰撞及振动激发、分解、电子激发、相应于Hα,Hβ,Hγ谱线的激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程;与CH4的碰撞考虑了弹性动量传输及振动激发、分解、电子激发、电离及分解电离等非弹性碰撞过程。研究了不同实验条件下产生的H,CH3的数目与Hδ谱线强度的关系,给出了一种通过Hα谱线来推断生长金刚石薄膜的最佳实验条件的方法。     

γ辐射谱线:通向宇宙的崭新窗口

r辐射谱线是发生在天体物理空间许多地方的核过程的信号.观测天体的r射线光谱中的线辐射,虽然仍处在初期的大胆尝试阶段,但是,这是一种有巨大潜力的尝试,它实际上打开了一个通向宇宙的、崭新的、令人鼓舞的窗口. 发射r谱线的过程 让我们简要回顾一下发射r谱线(能量由一百KeV到几十MeV)的主要过程:原子核的退激发,辐射俘获以及正电子湮没.中子星强磁场中的回旋辐射也可能是硬X射线波段线辐射的重要来源. 通过发射r射线而衰变的核能级,可以用各种方法来激发,这种激发可以: (1)直接来自非弹性散射,例如c12(p,p’)CIZ# (2)间接来自散裂反应,…     

Yb原子的6snp各里德堡系列的总角动量J的确定

用两束圆偏振光和一束线偏振光实现三步激发得到Yb原子的6snp各里德堡系列的谱图,并利用磁量子数的选择定则确定了各条谱线所代表的原子态的总角动量量子数J.另外,还首次测得6sns ~3S_1(n=26～31)的能级数据.     

钠光谱实验中精确确定谱项值和有效主量子数的计算机程序

在“近代物理实验”的“钠原子光谱”实验中通常要求学生通过测量钠光谱线的波长,求出各光谱项值有效主量子数和绘出能级图。这一实验的原理的关键在于:同一线系各相邻谱线的波数差△v等于相应辐射跃迁的两个能级的谱项值之差,即△v=T_n~*-T_(n~* 1)。在这里△v是由实验测定得到的已知值,而谱项T_n~*和T_(n~* 1)可借助于黎德堡插值表来确定。在一般情况下,我们不能由一个差值来同时确定减数和被减数二个量。但在这个实验     

EACVD中用氢原子谱线测定电子平均能量

采用蒙特卡罗方法，对EACVD中氢原子的发射过程进行了模拟。给出了由氢原子谱线测定电子平均能量的方法，结果对EACVD生长金刚石薄膜过程中实时监测电子平均能量，进而可以有效地控制工艺条件，生长出高质量的金刚石薄膜具有重要意义。     

氢原子光谱实验的数据处理

氢原子光谱实验在很多院校已开设多年了。数据处理的方法是测出氢的n条谱线波长之后,给出各谱线相应的量子数n,学生利用巴尔末公式(?)=R(1/2~2-1/n~2)把里德堡常数R计算出来,这种数据处理的方法对培养学生的能力意义不大,我们设计了一     

Hα线型分析

利用高斯分布拟合HT-6M托卡马克Hα线型，得出了由反射进入等离子体中的氢原子、氢分子离解后产生的氢原子，以及电荷交换产生的氢原子辐射Ｈα谱线的份额，由Doppler频移和展宽分别得出它们的入射速度和离子温度．在简化模型下讨论了氢原子的输运行为，得出了氢原子的密度分布和体发射系数，以及入射速度大小对粒子约束时间的影响，并与实验数据进行比较．由中性氢原子能量分布得出发生在边界的分子过程是氢分子的离解激发和电离离解 关键词：     

Ne+离子与Li原子碰撞过程中激发态的研究

本文通过观测Ne⁺离子与Li原子碰撞中的发射谱,对碰撞中的电子俘获和靶激发过程进行了研究。在可见光范围给出了所观察到的各条谱线的发射截面及相应上能级的激发截面。对电子俘获过程与能量亏损和靶原了电离势的关系进行了讨论。Ne⁺离子能量范围为20—150keV 关键词：