Квантовоэлектродинамические и корреляционные поправки к сверхтонкой структуре многозарядных ионов

• Автор: Орешкина, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 88 с. : ил.

Оглавление
Введение

Единицы и обозначения

1 Квантовоэлектродинамическая теория сверхтонкого расщепления в многозарядных ионах

1.1 Релятивистское одноэлектронное приближение

1.2 Поправки на структуру ядра

1.3 Теория возмущений для расчета квантовоэлектродинамических и корреляционных поправок
1.4 Вывод формул для поправки на межэлектронное взаимодействие в первом порядке по І//?

1.5 Вывод формул для однопетлевых КЭД поправок

2 Численные расчеты для ІЛ- и В-подобных ионов

2.1 Поправки на межэлектронное взаимодействие нервосо порядка по 1/2

2.2 Поправки на межэлектронное взаимодействие высших порядков по 1/2
2.3 Приближение эффективного потенциала
2.4 Собственно-энергетическая поправка

2.5 Поправка на поляризацию вакуума
2.6 Полные теоретические значения сверхтонкой структуры многозарядных ионов
2.6.1 Литиеподобные ионы

2.6.2 Бороподобпые ионы
Заключение
Приложение А
Приложение В
Литература

Введение
Актуальность работы
Многозарядными ионами принято называть системы с большим зарядом ядра и малым числом электронов. За последние два десятилетия были достигнуты значительные успехи в экспериментальном изучении сверхтонкого расщепления энергетических уровней таких ионов [1—5], в частности, получены высокоточные результаты для тяжелых водородоподобных ионов. С теоретической точки зрения, многозарядные ионы являются весьма удобной системой для изучения, т. к. малое количество электронов позволяет рассчитать такую систему с высокой точностью [6]. Это обусловлено тем, что для многозарядных ионов появляется дополнительный параметр малости 1/2Г, но которому можно строить теорию возмущений в области, где параметр а% уже не является малым (здесь Z — заряд ядра, а ~ 1/137.036 — постоянная тонкой структуры). При этом кулоновское поле ядра, в котором находятся электроны, является наиболее сильным нолем, доступным в настоящее время для высокоточного экспериментального изучения. Таким образом, исследование сверхтонкой структуры тяжелых многозарядных ионов дает возможность проверки квантовой электродинамики (КЭД) в сильном электрическом поле. Кроме того, прецизионные расчеты сверхтонкого расщепления некоторых многозарядных ионов в интервале Е = 7 — 26 представляют особый интерес для астрофизических исследований [7,8].

нить в выражении (1.65) контур интегрирования С' на контур С?-П£.
(а|Ё(ев)|п)с'—.С;п( = - {ас|/(е„ - ес)сп),

(д|Е(еа)|а)с-_с,„( = - Х>с|/(еа - ес)|со),

(а|Е|а)с"-.с„
Е=ЄЛ
- ~ £с)|са),
где сумма идет по всем состояниям замкнутой оболочки, а
гы - Л1{ш)

В результате, получаем для вклада (Ъ):
АЕ(Ь)} = _ ( НДє«
СІЛ Єа-Єп
(а[У//|»-)(спІ(єа - ес)|ас)

+ (а5Уа)(асҐ(єа - єс)|са)|.
Аналогичным образом, диаграмма (а) на Рис. 1.4 дает вклад:
а/ таи шнг.п)(пюу..ш.)
дЕМ1 = ( Н7(°)И)И<1Д) о. (д|<%И(ст|/(0)|ся)
£ а & п

диаграмма (с) на Рис. 1.4 дает вклад
Епфб,
Є а Єї,
ЬигС
= Е £ (
{асІ{0і)ап){п5У11с) {с8Уп){апІ{0і)ас)
с с бтг Є с Єп
диаграмма (б) на Рис. 1.4 дает вклад:
(са|/(ед - ес)|ата)(та|<Я|с) ес Єп (с6УІ1п)(апІ(єа - ес)|са>
Єс Єп
- {с5У)Іс){асІ'{єа - єс)|са) [>.

Получим
(1.67)
(1.68) (1.69)
(1.70)
(1.71)
(1.72)
(1.73)