gamma01 原子核的电磁场、核子分布, 原子核的结构、性质及核子之间的相互作用规律

最近, Cheal等人[25,26]用激光光谱技术分别测量了Ga原子不同同位素67,69,71,73,75,77,79,81Ga和72,74,76,78Ga亚稳态4s24p 2P3/2及激发态4s25s 2S1/2的超精细结构光谱, 得到了核的基态自旋、磁偶极矩和电四极矩; 同时, 他们用核壳层模型计算了这些同位素的磁偶极矩和电四极矩, 所得到的理论结果与其实验结果差别较大. 到目前为止, 对Ga原子放射性同位素的磁偶极矩和电四极矩, 还缺少其他的理论研究.

原子能级的超精细结构是由于电子和原子核的电磁多极矩之间的相互作用引起的. 由于原子能级的超精细结构对电子关联效应和相对论效应都非常敏感, 对原子能级的超精细结构的研究可以用于检验原子结构理论, 帮助人们更好的了解原子中哪些效应是重要的,在考虑不同的原子性质时哪些效应应该被包括. 另一方面, 超精细结构的理论研究与实验测量的紧密结合已成为确定核多极矩的有力工具[1,2]. 近年来, 激光光谱技术的发展, 使得人们可以精确测量放射性同位素的超精细结构光谱[3,4]. 通过测量的超精细结构光谱, 得到磁偶极和电四极超精细结构常数, 并由此确定原子核的自旋、磁偶极矩及电四极矩; 此外, 根据测得的同位素位移, 通过对质量位移和场移参数的精确计算, 还可以得到同位素的核半径[5–7]. 超精细结构与同位素位移的研究在核物理的研究中有着重要的作用, 这些量与原子核的电磁场、核子分布有直接联系, 通过这些物理量可以进一步揭示原子核的结构、性质及核子之间的相互作用规律, 检验原子核结构理论的正确性; 特别是对放射性同位素, 原子核的很多性质还不是很清楚, 这些研究将有助于这一领域的发展.

Ga原子在自然界中存在两种稳定的同位素69Ga和71Ga, 其基态原子态为2P1/2, 亚稳态为2P3/2,






在该理论中, 任一原子态波函数(ASF) 由具有相同宇称P, 总角动量J和总角动量分量M的组态波函数(CSF)线性组合而成, 即J PJM  rPJM 


(1)1 , c n J r r r PJM c PJM    

式中cr为混合系数, nc是组态波函数的个数. 组态波函数由单电子轨道波函数构成的Slater行列式波函数线性组合得到. 组态混合系数cr是通过对角化Dirac-Coulomb哈密顿量


(2)2 1 ( 1) ( ) 1/ N N DC i nuc i ij i i j H c c V r               p r 

得到的. 式中c是光速, 和分别为Dirac矢量和标量矩阵, pi是第i个电子的动量算符, Vnuc(ri)为原子核产生的库仑势, 它的具体形式依赖于原子核的核电荷分布. 本文采用两参数Fermi核模型[28]计算原子核的库仑势, 即


(3)0 ( ) ( ) , 1 er c a r     

式中0为常数, c为半密度半径, 当r=c时, (c)=0/2, a是表示核边界弥散程度的参量.

γ跃迁- 百度百科

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Ga 原子亚稳态超精细结构常数及其同位素核矩的理论 ... - 中国科学G辑

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原子能级的超精细结构是由于电子和原子核的. 电磁多极矩之间的相互作用引起的. 由于原子能 ... 亚稳态4s24p 2P3/2 及激发态4s25s 2S1/2 的超精细结构光. 谱, 得到 ...

什麼是「水丁格方程式」？ - Yahoo!奇摩知識+

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