Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бабичев А.Н. -> "Физические величины" -> 423

Физические величины - Бабичев А.Н.

Бабичев А.Н., Бабушкина Н.А. Физические величины — M.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 c.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка): fizicheskievelechini1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 417 418 419 420 421 422 < 423 > 424 425 426 427 428 429 .. 561 >> Следующая


Если принять во внимание взаимодействие орбитальных и спиновых моментов электронов, то интервалы между соседними компонентами расщепленного уровня, которым отвечают значения полного электронного момента JuJ — 1, можно представить в виде [6]:

ДЕ, — ДE1

AJ,

растеризуемых полным электронным моментом /, на ряд сверхтонких компонент. Каждая такая компонента определяется набором из четырех квантовых чисел J, 1, F, тр, где / — спин ядра, F=J-H — полный угловой момент атома (|/—I\ <F<J-{-I), mF — проекция полного момента на выделенное направление в пространстве.

Основную роль в сверхтонком расщеплении уровней играет взаимодействие электронов с мультиполь-ными моментами ядра наинизших порядков — магнитным дипольным и электрическим квадрупольным моментами. В первом приближении моменты / и / можно считать сохраняющимися и тогда полная энергия уровня записывается в виде суммы [7|:

+

К (К + 1) ——/(/+ I) J (J 4- I) 1(21 — l)J(2J — 1)

I, J> I,

где А — постоянная спин-орбитального взаимодействия, зависящая от электронной конфигурации и от L и S. Этой формулой выражается правило интервалов Ландё в приближении LS-связи моментов, когда интервалы тонкой структуры малы по сравнению с разностями энергий уровней с различными L, S. Постоянная А может быть как положительной, так и отрицательной, и в соответствии с этим заданный мультиплет называют либо нормальным (его нижней компоненте отвечает минимальное значение J-=\L—S|), либо обращенным (нижней компоненте отвечает максимальное значение J—L+S).

Измеренные значения энергии расщепления AEj,j-i соседних компонент низколежащих мультиплетов атомов приведены на рис. 32.1—32.43. Как правило, приближение LS-связи подходит для описания не слишком сильно возбужденных уровней энергии атомов из начала и середины таблицы Менделеева. Погрешности определения энергии тонкого расщепления уровней были учтены при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней цифры.

32.4. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ АТОМОВ

Взаимодействие атомных электронов с мульти-польными моментами ядра (магнитными и электрическими) приводит к расщеплению уровней энергии, ха-

где Ej — энергия уровня без учета взаимодействия электронов с ядерными моментами; Emi — энергия взаимодействия электронов с магнитным дипольным моментом ядра; Ee2 — энергия взаимодействия электронов с электрическим квадрупольным моментом ядра. Далее, величина K=F(F+l)—l{l+l)—J(J+l) и, наконец, А, В — параметры сверхтонкого расщепления уровней, причем магнитное взаимодействие всегда превышает квадрупольное. Для состояний с электронным моментом /<1/2 (вследствие сферической симметрии в распределении электронного заряда) константа квадру-польного взаимодействия В обращается в нуль.

Сверхтонкое расщепление уровней принято обозначать в виде Av (F, F') = ДEff • Ih, где ДEff, — расстояние между соседними компонентами с полными моментами F и F'=F—1, измеренное в отсутствие внешнего магнитного поля. Зависимость величины Av от параметров сверхтонкого расщепления AuB имеет вид

Дм (F, F')= AF +

3BF (F3 + 1 /2) / (2/ — 1) J (2У— 1)

I, J> I.

В табл. 32.3 представлены измеренные значения энергии сверхтонкого расщепления Av(F, F'), а также значения параметров А, В для ряда слабовозбужденных уровней атомов [3, 7—9]. Погрешности в определении искомых величин сверхтонкого расщепления уровней были учтены нами при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней приведенной цифры.

Таблица 32.3. Сверхтонкое расщепление иизколежащих уровней атомов

Атомный номер Z Изотоп, терм основного состояния, спнн ядра I Квантовые числа полного момента (F, F') Сверхтонкое расщепление уровней
Терм &4F, F'), А. В, МГц ДE (F, F'), 10-® см"'
1 1н (3Siz2). 1/2 1 2S1Z2 (1.0) 1420,40575 47,3796
2 2S172 (1,0) 177,5568 5,92266
2"(2S1/2), 1 »2s1/2 2 2S172 (3/2,1/2) (3/2,1/2) 327,38435 40,9244 10,9204 1,36509
Stf(2S172), 1/2 12S, /2 (1.0) 1516,70147 50,5917

814 Продолжение табл. 33.3

Атомный номер Z Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / Терм Квантовые числа полного момента (F, F') Сверхтонкое расщепление уровней
Av(F.F'), Л, ?, МГц F'), 10-3 CM"1
2 3He(IS0)1 1/2 2? (3/2, 1/2) 6739,701 224,812
2 3P2 (5/2, 3/2) 6960 232,2
2 3P1 (3/2, 1/2) 4510 151
3Hef(2S1^2) і 1/2 1 2S1/2 (1,0) 8665,6499 289,055
3 eLi(2S172), 1 2 2S172 (3/2, 1/2) 228,20526 7,61211
2 2^172 — -4=17,37 —
2? — /4= —1,16 —
?= -0,1
'Li(2S172), 3/2 2 2Si72 (2,1) 803,50409 2(1,8()203
2 ^P172 — .4=45,9 —
2 2^З/2 — Л=—3,06 —
?=- 0,2
4 sBe(1S0), 3/2 2 3P1 (5/2, 3/2) 354,44 11,823
(3/2, 1/2) 202,95 6,7697
2 3P2 (7/2, 5/2) 435,48 14,526
(5/2, 3/2) 312,02 10,408
(3/2, 1/2) 187,62 6,2583
Б WB(2P172), 3 2 2^172 (7/2, 5/2) 429,05 14,312
UB(2P172), 3/2 2 2P172 (2,1) 732,15 24,422
2 2^3/2 (3,2) 222,7 7,428
(2,1) 144,0 4,803
(1,0) 71 2,37
6 I3C(3P0), 1/2 2 3P1 (3/2, 1/2) 4,3 0,14
14N (4Sg72) , 1 2 3P2 (5/2, 3/2) 372,6 12,43
7 2 4S372 — Л= 10,45093 —
8 17O(3P2), 5/2 2 3P2 _ B= 1,3 /4=—219,6 _
Предыдущая << 1 .. 417 418 419 420 421 422 < 423 > 424 425 426 427 428 429 .. 561 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed