Відкрити головне меню

Зміни

м
checkwiki за допомогою AWB
До складу атома водню входить ядро з [[маса|масою]] M і [[заряд]]ом +e та електрон із зарядом -e. Взаємодія між ними — [[закон Кулона|кулонівське притягання]].
 
[[Гамільтоніан]] атома водню має вигляд <ref>{{Gauss system}} </ref>
: <math> \hat{H} = - \frac{\hbar^2}{2M} \nabla_R^2 - \frac{\hbar^2}{2m} \nabla_r^2 - \frac{e^2}{| \mathbf{R} - \mathbf{r}|} </math>,
 
 
де <math> R = \frac{\mu\alpha^2}{2\hbar^2} = \approx 13.6 </math> [[еВ]]&nbsp;— константа (α&nbsp;— [[стала тонкої структури]]).
 
 
Власні значення гамільтоніана відповідають можливим значення енергії атома водню. Вони залежать тільки від основного
квантового числа n. Кожен із енергетичних рівнів атома водню, крім першого, [[виродження (фізика)|вироджений]]. Одному значеню енергії відповідає
n<sup>2</sup> можливих функцій, з врахуванням спіну 2n<sup>2</sup>.
<ref> Це виродження є характерною особливістю атома водню. Для інших атомів рівні енергії
залежать як від основного кватового числа n, так і від орбітального квантового числа l. Залишається лише виродження
відносно магнітного квантового числа m і спіну. Це виродження знімається зовнішнім магнітним полем.</ref>
* [[Серія Лаймана|серію Лаймана]], для якої m = 1. Ця серія розташована в [[ультрафіолет]]овій області [[спектр]]у й була отримана на експерименті вже після того, як [[Нільс Бор]] передбачив її існування.
* [[Серія Бальмера|серію Бальмера]], для якої m = 2.
* [[Серія Пашена|серія Пашена]], для якої m = 3. Серія Пашена лежить в [[інфрачервоне випромінювання|інфрачервоній області]] спектру.
* [[Серія Брекета|серія Брекета]], m = 4.
* [[Серія Пфунда|серія Пфунда]], m = 5.
 
== Тонка структура ==
Кожен такий рівень усе ще 2(2j+1) разів вироджений.
 
Наприклад, основний стан має l = 0, j = s = 1/2. Цей стан позначається 1S<sub>1/2</sub> <ref> Про те, як позначаються стани див. статтю
[[Електронні терми атомів]]</ref>. Він двократно вироджений і два можливі стани
відповідають різним проекціям спіна <math> s_z = \pm 1/2 </math>.
42 924

редагування