Лэмбовский сдвиг: различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
→‎Суть эффекта: орфография Ризерфорд на Резерфорд
отмена правки 94761892 участника 178.169.87.2 (обс.) Ребят, это не тот Резерфорд
Метка: отмена
Строка 12:
Сдвиг уровней — это небольшое отклонение [[тонкая структура|тонкой структуры]] уровней энергии водородоподобных атомов от предсказаний релятивистской квантовой механики, основанных на [[уравнение Дирака|уравнении Дирака]]. Согласно точному решению этого уравнения, атомные уровни энергии являются двукратно вырожденными: энергии состояний с одинаковым главным [[квантовые числа|квантовым числом]] <math>n = 1, 2, 3,...</math> и одинаковым квантовым числом полного момента <math>j = 1/2, 3/2,...</math> должны совпадать независимо от двух возможных значений орбитального квантового числа <math>l = j \pm 1/2 = n-1</math> (исключая <math>j + 1/2 = n</math>, когда <math>l=j-1/2=n-1</math>) {{нет АИ|1|06|2010}}.
 
Однако Лэмб и РезерфордРизерфорд методом [[радиоспектроскопия|радиоспектроскопии]] обнаружили расщепление уровней {{math|<sup>2</sup>''S''<sub>1/2</sub>}} ({{math|''n''}} = 2, {{math|''l''}} = 0, {{math|''j''}} = 1/2) и {{math|<sup>2</sup>''Р''<sub>1/2</sub>}} ({{math|''n''}} = 2, {{math|''l''}} = 1, {{math|''j''}} = 1/2) в атоме водорода, которые по расчётам Дирака должны были совпадать. Величина сдвига пропорциональна <math>\alpha^3R</math>, где <math>\alpha</math> — [[постоянная тонкой структуры]], <math>R</math> — [[постоянная Ридберга]]. Основной вклад в величину сдвига дают два [[Радиация|радиационных]] эффекта{{нет АИ|1|06|2010}}:
# испускание и поглощение связанным электроном виртуальных фотонов, что приводит к изменению эффективной массы [[электрон]]а и возникновению у него [[аномальный магнитный момент|аномального магнитного момента]];
# возможность виртуального рождения и аннигиляции в вакууме электронно-позитронных пар (т. н. [[поляризация вакуума]]), что искажает кулоновский потенциал ядра на расстояниях порядка [[комптоновская длина волны|комптоновской длины волны]] электрона ({{nobr|~4{{e|−11}} см}}).