【摘 要】
:
最近二三十年,氦原子的精密光谱发展很快,无论是在实验测量方面还是在理论计算方面,都取得了重要进展。高精度的实验值和理论值的对比,为高精度检验基本物理理论(如QED)、确定基本物理常数(如精细结构常数α)、确定原子核电荷分布半径和磁矩分布半径提供了有效的途径。在理论计算方面,为了得到氦原子高精度的跃迁频率,必须把电子的关联效应、相对论效应、量子电动力学效应(QED)、原子核的有限质量效应以及核的有限
论文部分内容阅读
最近二三十年,氦原子的精密光谱发展很快,无论是在实验测量方面还是在理论计算方面,都取得了重要进展。高精度的实验值和理论值的对比,为高精度检验基本物理理论(如QED)、确定基本物理常数(如精细结构常数α)、确定原子核电荷分布半径和磁矩分布半径提供了有效的途径。在理论计算方面,为了得到氦原子高精度的跃迁频率,必须把电子的关联效应、相对论效应、量子电动力学效应(QED)、原子核的有限质量效应以及核的有限电荷分布半径对能级的影响都考虑进来。对于较轻的原子体系来说,原子核的有限质量对能级的影响在μ/M≈10-4量级,这对精密光谱来说,是一个相当大的贡献,所以在计算中必须精确考虑。本论文的主要研究目标是:在Hylleraas坐标下,严格计算原子核的有限质量对氦原子及类氦离子(Z=3~10)非相对论能级的影响,包括一阶、二阶和三阶质量极化系数。本文主要包含以下研究内容:(1)介绍了在Hylleraas坐标下高精度求解三体体系薛定谔方程的理论方法和计算技术,包括三体Hylleraas型变分基函数、非相对论哈密顿量在Hylleraas坐标下的形式、原子核的有限质量效应(normal mass shift和specific mass shift)、幂方法、Cholesky分解等。(2)在无限大核质量假设下,构造Hylleraas型变分基函数,使用Rayleigh-Ritz变分法求解氦原子及类氦离子(Li+、Be2+、…、Ne8+)的非相对论薛定谔方程,得到1s2 1S、1s2s1S、1s2p1P、1s2s3S、1s2p3P态高精度的非相对论本征能量及本征波函数。(3)使用Rayleigh-Schr?dinger微扰法计算氦原子及类氦离子(Li+、Be2+、…、Ne8+)的1s2 1S、1s2s1S、1s2p1P、1s2s3S、1s2p3P态一阶、二阶和三阶的质量极化系数,即原子核有限质量效应对能级的μ/M阶、(μ/M)2阶和μ/M)3阶修正,并研究了这些质量极化系数随核电荷数Z的变化情况。在目前已有的文献中,氦原子以及类氦离子的质量极化系数只有一阶和二阶的数值,并没有三阶质量极化系数的结果。本文系统地研究氦原子以及类氦离子1 s2 1S、1s2s1S、1s2p1P、1s2s3S、1s2p3P态的直至三阶的质量极化系数,利用Dalgarno-Lewis方法避免了二阶微扰中的无穷求和问题,质量极化系数的精度也提高很多,为以后的研究提供了很好的参考数据。我们得到的一阶微扰波函数为以后计算相对论效应和QED效应的核质量修正打下了基础。
其他文献
Fano共振是自然界中一种特殊的物理现象,它由一个离散态和一个连续态耦合形成,且具有非对称线型的特点。Fano共振可以表现出尖锐的共振波峰和显著的近场增强,因此其在光学开关、光学传感、光学调制和非线性光学等领域有着巨大的潜在应用价值。近年来,科学家们在微纳结构和光子晶体等结构中发现了Fano共振现象。基于金属微纳结构的Fano共振光学器件被大量的设计出来,但金属本身具有的欧姆损耗等缺点大大限制了金
2012年,在欧洲大型强子对撞机(LHC)上观测到了希格斯(Higgs)粒子的确切信号,后续的观测一致地支持了这一发现,标准模型(Standard Model)由此得以完善。但观测到的Higgs粒子是否共振态仍需要进一步的实验和论证。且标准模型仍存有诸多问题,例如它无法解释暗物质。所以人们一直在试图建立超越标准模型的新物理。超对称(SUSY)作为对标准模型的良好拓展,可以在理论层面上解决很多标准模
目的 探讨模拟教学在超声医学科住院医师岗前培训中的应用效果。方法 将2018年7月至2021年7月在中山大学附属第一医院住院医师规范化培训(简称住培)超声医学科专业基地进行住院医师规范化培训(简称住培)初次入培的住院医师76人,随机分为模拟教学组和对照组,每组38人。模拟教学组采用模拟教学联合理论教学,对照组采用传统理论教学模式。授课结束后,对住院医师进行理论考核、操作能力的考核和问卷调查。结果
高熵合金(多主元合金)颠覆了传统合金的设计理念,依据等原子比和高混合熵等来进行合金设计,因其多主元单相固溶体结构的形成引起广泛关注。探究高熵合金的结构稳定性和性能随其成分的演化规律,这对新型合金的设计及应用具有重要的指导意义,同时这也一直是人们在此领域内所要研究的热点。本文以稀土高熵合金为研究对象,分别对此材料的结构在压力作用下的演化过程及其结构与磁学性质随成分的演化过程进行了详细研究。采用真空电
单激子裂变是一种自旋允许的多激子过程,材料吸收一个光子可以生成两对电子-空穴对,因此单激子裂变在突破肖克利-奎伊瑟极限,大幅度提升太阳能光电转换效率方面潜力巨大。单激子裂变的器件应用对各类条件要求较苛刻,比如能量需满足匹配条件E(S1)≥2E(T1),E(T2)>2E(T1),T1能量不能太低(E(T1)≥1 e V)等,因此目前有应用前景的单激子裂变的材料非常有限。BPEA及其部分衍生物是近年表
针对导电胶电导率较低,接触电阻不稳定,冲击强度差等问题,研究树枝状银粉作为导电填料对导电胶性能的影响,结果表明,与片状银粉制备的导电胶相比,掺杂树枝状银粉的导电胶表现出更好的导电性能,其体积电阻率降低了0.8×10-3Ω·cm。在此基础上,探索了油酸和KI等表面处理剂对导电胶的导电性、力学特性等影响,并分析了导电胶导电性能的提升机制。结果表明,表面处理剂种类对导电胶性能具有选择性的改善作用,KI处
5E教学模式包括引入(Engagement)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、迁移(Elaboration)、评价(Evaluation)五个环节,简称为5E教学模式。传统的教学模式教师关注的是学生对于知识的接受,而5E教学模式是教师引导学生经历科学探究的过程来获取知识的。因此,5E教学模式在高一物理教学中的教学应用研究具有重要的理论价值和实践意义。本研究运用实证研
<正>【本刊讯】6月7日-8日,2023年第十七届中国贵金属年会暨第二届银粉银浆产业高峰论坛在山东省招远市召开。会议由中国有色金属工业协会金银分会、山东招远市黄金协会、山东烟台市黄金珠宝协会主办,山东招金集团有限公司特邀协办,北京安泰科信息股份有限公司承办。
双原子分子的势能函数一直是原子与分子物理研究中的一个重要及基本的理论问题,同时又是很多实验研究和理论计算的基础。本文研究了磷化硅和一硫化铝的分子势能曲线以及各低电子态的光谱常数、跃迁性质以及辐射寿命。首先,本文使用CASSCF方法和ic MRCI方法计算了磷化硅自由基的X~2Π,A~2Σ+,B~2Π,C~2Σ+,a~4Π,b~4Σ+,c~4Δ和d~4Σ–态的势能曲线以及这些态之间的跃迁偶极矩。然后
太阳能是一种清洁无污染的理想能源,其每年辐射到地球的能量达到了全球每年能源消耗总量的几个数量级。当前的太阳能电池技术限制了太阳能的利用率。钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有成本低、性能高的特点,其单结PSCs在实验室阶段的功率转换效率(PCE)已超过25%。然而,PSCs的商业化过程遇到了许多挑战,其中界面复合问题最为突出,其导致短时间内PSCs功率转换效率的严重损失。幸运的是,界面工程技术已被视为