YbOH分子超精细结构以及A-X态跃迁光谱理论计算

发布时间：2020-12-14 06:25

　　本论文在理论上构建了¹⁷⁴YbOH分子X²Σ（010）态和A²Π（000）态的有效自旋转动哈密顿矩阵以及其在外电场和外磁场中的Stark矩阵和Zeeman矩阵,并利用矩阵对角化的方法编写Fortran程序计算了其超精细结构以及其在外电场和外磁场中的Stark和Zeeman分裂。同时,通过分析有效哈密顿矩阵的特征向量的方法模拟了¹⁷⁴YbOH分子的极化程度随外电场强度的变化情况,讨论了¹⁷⁴YbOH分子在外电场的作用下的极化情况和增加电偶极矩测量精度的可能性。最后,通过爱因斯坦跃迁概率公式推导了¹⁷⁴YbOH分子A²Π（000）-X²Σ（010）态的跃迁概率,讨论了不同的谱线增宽机制对跃迁光谱造成的影响,并编写Fortran程序模拟了¹⁷⁴YbOH分子A²Π（000）-X²Σ（010）态的跃迁光谱。此外,在实验上,本作者还结合超声分子束技术和激光诱导... 

【文章来源】： 姜若禹 华东师范大学

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

多种理论物理模型以及其预言的电子电偶极矩大小示意图

华东师范大学硕士学位论文4反平行时自旋进动是反相位的，相位为μφBEhTdeffezB/-22（1.2）其中，T是分子在电场和磁场中的演变时间。通过比较演化期间电子的偶极子在电磁场平行和反平行时积累的相位差δφEhTdeffe/2，就可以测量得到电子电偶极矩de。图1.2是在实验中测量电子电偶极矩的原理示意图：当外电场的矢量方向和外磁场矢量方向平行（a）或者反平行（b）时光谱会发生偏移。蓝色实线为只有外磁场时光谱峰值的位置，绿色实线为外电场和外磁场平行（a）时光谱峰值的位置，红色虚线为外电场和外磁场反平行（b）时光谱峰值的位置。图1.2电偶极矩测量原理示意图。蓝色实线为只有外磁场时光谱峰值的位置，绿色实线为外电场和外磁场平行（a）时光谱峰值的位置，红色虚线为外电场和外磁场反平行（b）时光谱峰值的位置。Energy（hν）ArbitraryIntensity

华东师范大学硕士学位论文8图1.3PbF分子基态X2Π态v=0振动态最低转动态的超精细能级示意图。超精细结构产生的能级分裂的大小通常小于精细结构产生的能级分裂的大校从图1.3中可以看出：在PbF分子基态中，由于电子自旋和转动角动量之间相互作用使得J值不同的转动态去简并从而产生精细结构，分裂为J=1/2和J=3/2两个转动态。宇称相反的转动态之间也会产生一个双分裂结构。同时，由于核子自旋和轨道角动量之间的相互作用，使得J值相同，宇称相同的简并转动态去简并产生超精细结构，分裂为F值不同的转动态。从图1.3中可以看出，由于J值不同而产生的精细结构的能级分裂大小要明显大于F值不同产生的超精细结构的能级分裂大校通过研究原子或分子的精细/超精细结构可以帮助我们更深入的了解原子或分子的能级结构方面的信息，并且可以通过计算模拟其光谱为实验提供参考。同时，还能有助于我们了解原子或分子在不同外场下的能级结构的变化情况。另外，我们可以通过超精细结构的理论研究得到更多关于超冷原子分子体系的制备方案[36]，发现原子分子更多特有的能级性质并研究它们在精密测量物理中的应用。

【参考文献】：
硕士论文
[1]HgF分子基态的超精细结构和g-因子的理论计算[D]. 郝美.华东师范大学 2017



本文编号：2915981