Galvenā atšķirība starp smalko un hipersmalko struktūru ir tāda, ka smalkās struktūrās līniju sadalīšana ir enerģijas izmaiņu rezultāts, ko rada elektronu spin-orbītas savienojums, turpretim hipersīkās struktūrās līnijas sadalīšanās ir rezultāts. par mijiedarbību starp magnētisko lauku un kodola spinu.
Parasti smalka struktūra apraksta atomu spektrālo līniju līniju sadalīšanu, kas rodas elektronu griešanās un nerelativistiskā Šrēdingera vienādojuma relativistiskās korekcijas rezultātā. No otras puses, hipersmalka struktūra ir mijiedarbības rezultāts starp iekšēji radītu elektrisko un magnētisko lauku un atomu vai kodolu kodolu molekulās.
Kas ir smalkā struktūra?
Smalkā struktūra ir atomu spektrālo līniju sadalīšanās elektronu spina un nerelativistiskā Šrēdingera vienādojuma relativistiskās korekcijas rezultātā. Pirmo reizi šo fenomenu ūdeņraža atomam mērīja Alberts A. Mihelsons un Edvards V. Morlijs 1887. gadā. To mērījumu pamatā bija Arnolda Zomerfelda ieviestās teorijas. Šo mērījumu rezultātā tika ieviesta smalkās struktūras konstante. Smalkās struktūras konstante ir bezdimensiju skaitlis, kas ir aptuveni vienāds ar 1/137.
Attēls 01: Deitērija smalkas struktūras sadalīšanas modelis (dzesēts)
Mēs varam norādīt līniju spektru bruto struktūru, izmantojot kvantu mehānikas prognozes nerelativistiskajiem elektroniem, kuriem nav spina. Piemēram, ūdeņraža atomā bruto struktūra galvenokārt ir atkarīga no galvenā kvantu skaitļa n. Precīzākā modelī tiks izmantoti arī atoma relativistiskie un spin efekti, kas var izjaukt ūdeņraža atoma enerģijas līmeņu deģenerāciju un izraisīt spektrālo līniju sadalīšanu. Smalkās struktūras šķelšanās mērogu attiecībā pret bruto struktūras enerģiju varam norādīt kā (Za)2, kur Z ir atomskaitlis, bet a ir spuru struktūras konstante.
Kas ir īpaši smalka struktūra?
Hipersmalkā struktūra ir enerģijas līmeņu sadalīšana atomos, molekulās un jonos elektronu mākoņu un kodola mijiedarbības dēļ. Parasti atomos rodas hipersīka struktūra kodolmagnētiskā dipola momenta enerģijas dēļ, kas mijiedarbojas ar magnētisko lauku, ko ģenerē elektroni, un kodolelektriskā kvadrupola momenta enerģiju elektriskā lauka gradientā. Tas notiek lādiņa sadalījuma dēļ atomā.
Attēls 02: Neitrāla ūdeņraža atoma smalkas un īpaši smalkas struktūras modeļi
Tāpat hipersīkā struktūra molekulā rodas kodolmagnētiskā dipola momenta un magnētiskā lauka enerģijas ietekmē, bet papildus tajā ietilpst arī enerģija, kas saistīta ar dažādiem magnētiskajiem kodoliem molekulās. Tas ietver arī mijiedarbību starp kodola magnētiskajiem momentiem un magnētisko lauku, ko rada molekulas rotācija.
Kāda ir atšķirība starp smalko un īpaši smalko struktūru?
Parasti smalka struktūra apraksta atomu spektrālo līniju līniju sadalīšanu elektronu griešanās un nerelativistiskā Šrēdingera vienādojuma relativistiskās korekcijas rezultātā. Galvenā atšķirība starp smalko un hipersmalko struktūru ir tāda, ka smalkās struktūrās līnijas sadalīšana ir enerģijas izmaiņu rezultāts, ko rada elektronu spin-orbītas savienojums, turpretim hipersīkajās struktūrās līnijas sadalīšana ir mijiedarbības rezultāts starp magnētiskais lauks un kodola spins.
Tālāk esošajā tabulā ir apkopota atšķirība starp smalkajām un īpaši smalkajām struktūrām.
Kopsavilkums - smalka un īpaši smalka struktūra
Smalkā struktūra ir atomu spektrālo līniju šķelšanās, kas notiek elektronu griešanās un nerelativistiskā Šrēdingera vienādojuma relativistiskās korekcijas rezultātā. Tikmēr hipersmalkā struktūra ir enerģijas līmeņu sadalīšana atomos, molekulās un jonos elektronu mākoņu un kodola mijiedarbības dēļ. Galvenā atšķirība starp smalko un hipersmalko struktūru ir tāda, ka smalkās struktūrās līnijas sadalīšana ir enerģijas izmaiņu rezultāts, ko rada elektronu spin-orbītas savienojums, turpretim hipersīkajās struktūrās līnijas sadalīšana ir mijiedarbības rezultāts starp magnētiskais lauks un kodola spins.
