ВОДОРОДОПОДОБНЫЙ АТОМ это:

ВОДОРОДОПОДОБНЫЙ АТОМ

квантовомехани-ческая система, состоящая из ядра массы Мс зарядом +Ze и одного электрона массы тс зарядом - е, взаимодействующих по закону Кулона, т. е. притягивающихся друг к другу с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния между ядром и электроном. В частном случае при Z=1, когда ядром является протон, В. а. - обычный атом водорода. К В. а. можно отнести мезоатом (m-мезон в кулоновском поле ядра) и позитроний (система, состоящая из электрона и позитрона). Задача о В. а.- точно решаемый пример общей задачи двух тел в механике (как в классической, так и в квантовой) и является квантовомеханич. аналогом клас-сич. проблемы Кеплера в теории движения двух масс под действием сил всемирного тяготения. После выделения движения центра инерции квантовомеханич. задача о В. а. сводится в нерелятивистском приближении к решению Шрёдингера уравнения для частицы с приведенной массой , движущейся в ноле центральных сил с кулоновским потенциалом:


Удовлетворяющие физич. условиям ограниченности волновых функций решения (*) существуют: а) при и целом (дискретный спектр энергий Е);б) при любом Е>0 (непрерывный спектр энергий). Решения, принадлежащие дискретному спектру, соответствуют стационарным связанным состояниям электрона в В. а. и обладают так наз. "случайным вырождением", т. е. состояния с различными квантованными значениями орбитального момента l= 0, 1, 2, ..., n-1, а не только его проекции на нек-рую ось (обычное вырождение), обладают одинаковой энергией . "Случайное вырождение" является следствием того, что в частном случае кулоновского потенциала уравнение Шрёдингера (*) инвариантно не только относительно группы ортогональных преобразований О(3), что справедливо для любого потенциала центральных сил, но п относительно преобразований более широкой группы О(4). Решения непрерывного спектра соответствуют ионизованным состояниям В. а., т. е. несвязанным состояниям электрона, п вырождены с бесконечной кратностью -возможны состояния со всеми целыми значениями и всеми целыми значениями при данном

Релятивистские эффекты в В. а.: зависимость массы от скорости и спиновые свойства электрона и ядра, можно учесть при использовании вместо уравнения Шрёдингера (*) релятивистского Дирака уравнения для электрона в поле кулоновского потенциала ядра.

Учет релятивистских эффектов и спина электрона дает поправки к Е n, к-рые зависят от lи полного момента j электрона, определяемого через lи спин электрона, и тем самым снимает случайное вырождение уровней энергии В. а. и определяет так наз. тонкую структуру дискретного спектра уровней энергии В. а. Учет спина ядра и связанного с ним магнитного момента, взаимодействующего с движущимся вокруг ядра электроном, а также учет конечных размеров ядра и возможного квадру-польного момента и других высших мультипольных моментов ядра дает дополнительные поправки к Е n, определяющие так наз. сверхтонкую структуру уровней энергии В. а.

Лит.:[1] Соколов А. А., Лоскутов Ю. М., Тернов И. М., Квантовая механика, 2 изд., М., 1965.

В. Д. Кукин.


Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1977—1985.

Смотреть что такое "ВОДОРОДОПОДОБНЫЙ АТОМ" в других словарях:

  • Водородоподобный атом — Водородоподобный атом  атом, содержащий в электронной оболочке один и только один электрон. Таким атомом, кроме водорода и его тяжёлых изотопов (дейтерия и трития), может быть любой ион, если число потерянных им электронов равно заряду… …   Википедия

  • водородоподобный атом — vandeniliškasis atomas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydrogen like atom vok. wasserstoffähnliches Atom, n rus. водородоподобный атом, m pranc. atome hydrogénoïde, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Атом водорода — Атом водорода  физическая система, состоящая из атомного ядра, несущего элементарный положительный электрический заряд, и электрона, несущего элементарный отрицательный электрический заряд. В состав атомного ядра может входить протон или… …   Википедия

  • АТОМ — (от греч. atomos неделимый), часть в ва микроскопич. размеров и массы (микрочастица), наименьшая часть хим. элемента, являющаяся носителем его св в. Каждому хим. элементу соответствует определ. род А., обозначаемый хим. символом. А. существуют в… …   Физическая энциклопедия

  • КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА — (волновая механика), теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элем. ч ц, атомов, молекул, ат. ядер) и их систем (напр., кристаллов), а также связь величин, характеризующих ч цы и системы, с физ. величинами,… …   Физическая энциклопедия

  • Квантовая механика —         волновая механика, теория устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например, кристаллов) а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с… …   Большая советская энциклопедия

  • Мюоний — Мюоний  водородоподобный атом, в качестве ядра которого выступает положительный мюон μ+. Электронное облако мюония состоит из одного электрона. Приведённая масса мюония и его радиус первой боровской орбиты близки к соответствующим величинам… …   Википедия

  • ПРЫЖКОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ — механизм электропроводности тв. тел, связанный с «перескоками» эл нов, локализованных в пр ве, из одного состояния в другое. П. п. наблюдается в неупорядоченных системах, у к рых электронные состояния, локализованные в разных местах, имеют разную …   Физическая энциклопедия

  • Электронная плотность — плотность вероятности обнаружения электрона в данной точке конфигурационного пространства. Рассмотрим водородоподобный атом систему из двух зарядов: положительно заряженного тяжёлого ядра, и электрона, вероятность обнаружения которого… …   Википедия

  • atome hydrogénoïde — vandeniliškasis atomas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydrogen like atom vok. wasserstoffähnliches Atom, n rus. водородоподобный атом, m pranc. atome hydrogénoïde, m …   Fizikos terminų žodynas

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»