Эффект Зеемана уровней сверхтонкой структуры многозарядных ионов

• Автор: Московкин, Дмитрий Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Введение

Единицы и обозначения

1 Эффект Зеемана уровней сверхтонкой структуры основного

состояния водородоподобных ионов

1.1 Атомный д-фактор в низшем приближении

1.2 Поправка на СТВ к атомному д-фактору основного состояния

Н-подобного иона

1.3 Аналитическое вычисление сумм радиальных интегралов для

состояния 1г

1.4 Аналитическое вычисление сумм радиальных интегралов для

состояния пв
1.5 Численные результаты для поправки на СТВ
1.6 д-фактор основного состояния Н-подобных ионов с I ф
1.7 Формула Брейта - Раби в низшем приближении
1.8 Поправки к формуле Брейта - Раби для основного состояния
Н-подобного иона
1.9 Численные результаты для поправки на ВВМП
1.10 Коэффициенты формулы Брейта - Раби с учетом поправок на СТВ и ВВМП

1.11 Поправки к формуле Брейта - Раби для состояний 2й и 2рг/2 Н-подобного иона
1.12 Коэффициенты формулы Брейта - Раби для возбужденных состояний атомов 1Н и 2Н
2 Эффект Зеемана уровней сверхтонкой структуры основного состояния литиеподобных ионов
2.1 Поправка на СТВ к атомному д-фактору основного состояния Ьі-подобного иона
2.2 Численные результаты для поправки на МД СТВ
2.3 д-фактор основного состояния Ы-подобных ионов с I ф
2.4 Поправки к формуле Брейта - Раби для основного состояния Ьі-подобного иона
2.5 Численные результаты для поправок на СТВ и ВВМП
2.6 Коэффициенты формулы Брейта - Раби с учетом поправок на СТВ Ц ВВМП
3 Применение результатов диссертации для определения различных физических величин из экспериментальных данных
3.1 Применение результатов диссертации к экспериментам по из-
мерению лэмбовского сдвига в атомах 111 и 2II
3.2 Метод двойного резонанса
3.3 Применение теоретических результатов диссертации к методу двойного резонанса
Заключение
Литература

Введение
Актуальность работы
Многозарядными ионами называют системы с большим зарядом ядра и малым числом электронов. С теоретической точки зрения, такие ионы очень удобны для исследования, т. к. малое число электронов позволяет рассчитать эти системы с большой точностью. Наиболее удобными для расчетов представляются многозарядные ионы водородоподобного (Н-подобного) и литиеподобного (Ы-подобного) типов. Выделенность Ы-подобных ионов обусловлена наличием замкнутой электронной (Д)2 оболочки. С экспериментальной стороны, за последние несколько десятилетий в изучении этих ионов были также достигнуты значительные успехи. Так, например, недавние измерения -фактора Н-подобных ионов углерода и кислорода достигли точности порядка 2 1СГ9 [1-3], что вызвало значительные теоретические исследования в этой области атомной физики [4-26]. Немало теоретических работ, посвященных данной теме, было опубликовано и ранее (см., например, работы [27-30] и ссылки в них). Кроме возможности новых проверок магнитного сектора квантовой электродинамики (КЭД), эти исследования уже обеспечили более точное определение массы электрона (см. работы [3, 31, 32] и ссылки в них). Распространение теории на атомы с большим зарядом ядра 2 [5,13,33,34], ионы с ненулевым спином ядра [23,25] и с несколькими

в соответствии с работой [12]. Поправка на отдачу к -фактору связанного электрона включает эффект отдачи первого порядка по т/М, вычисленный во всех порядках по aZ в работах [11,12], и низшие члены разложения по вкладов порядка (т/М)2 и а(т/М) [14]. Поскольку во всех рассматриваемых случаях абсолютная величина поправки на отдачу к р-фактору связанного ядра меньше, чем 10-11 [14], она не приводится в таблицах 1.5 и
1.6. Поправка на конечный размер ядра была вычислена для моделей Ферми распределения заряда по ядру (для 2 20) и однородно заряженного шара (для Z < 20). Ее погрешность при 20 оценивалась как корень квадратный из суммы квадратов двух погрешностей: первая является разностью между результатами, полученными при использовании этих моделей, вторая определяется погрешностью среднеквадратичного радиуса ядра
< 20 погрешность поправки на конечный размер ядра определяется исключительно последней погрешностью. Поправка на ядерную поляризацию к -фактору связанного электрона была вычислена для нескольких изотопов с нулевым ядерным спином [20]. У изотопов с ненулевым ядерным спином она была исследована лишь для сверхтонкого расщепления [76], поэтому чтобы оценить поправку на ядерную поляризацию к р-фактору изотопов с 1 0, было использовано соответствующее значение для изотопов с 1 = 0 [20] с 100% погрешностью. Эта поправка представлена только для тех элементов, которые были рассмотрены в работе [20].
Из таблиц 1.5 и 1.6 видно, что, за исключением 235и91+, поправка на ЭК СТВ много меньше, чем поправка на МД СТВ. Причиной этого являются как дополнительный множитель (aZ)2 в формуле (1.17) по сравнению с формулой (1.16), так и малые значения (/) для ионов с малыми Z.
Погрешности ядерных магнитных моментов, представленные в таблице