金原子和一价离子能级的超精细结构常数研究

发布时间：2021-12-02 06:06

　　在认识原子光谱的初始阶段,人类只把原子核看作有一定质量的点电荷Ze,从而获得原子光谱的粗结构;在考虑了电子的自旋作用后,人们得到了光谱的精细结构;随着光谱技术的发展(分辨率已达E^-9以上),超精细结构（Hyperfine structure,简称HFS）已越来越被人们所认识。原子核的磁偶极矩和电四极矩与电子的相互作用使原子产生HFS。HFS常数的实验测量和理论研究不仅有助于人们了解原子核电荷及电流分布、核形变等性质,还能使人们更好地考虑电子关联效应、检验电子波函数计算的准确性等。高分辨率的天体光谱中包含大量不容忽视的HFS,HFS常数也是准确分析天体光谱所必需的重要数据。这些年来,随着天文观测技术日新月异地发展,大量前所未有的高分辨率、高信噪比的天体光谱被人们获得。天体光谱中包含了众多条光谱线的HFS,人们若想分析这些光谱,需要许多准确的HFS常数。目前,金原子和金一价离子（Au I、Au II）能级的HFS常数数据还很不完善。1953年至2009年,国际上共有10个研究小组测量或计算了仅6个Au I能级的HFS常数。至于Au II,只有1988年Bouazza等... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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超精细结构示意图[34]

第二章超精细结构常数研究方法及程序介绍9吸收光谱是指物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级而产生的光谱。吸收光谱技术是基于Lambert定律[36]来探测通过样品的透射光谱，是光谱测量中最常见的实验方法。应用简单的吸收光谱技术测量光谱时，透射光强中通常会带有强烈的背景信号，而激光的幅度涨落噪声又是一个不容忽视的干扰因子，它会使这个背景信号的幅度呈现巨大的起伏。因此在实践运用中，为了加强吸收信号的信噪比，提高光谱测量的灵敏度，还应利用其他技术辅佐，例如使用锁相放大器进行解调的微弱信号检测技术、差分检测技术和速度/浓度调制技术等[37]。2．量子拍光谱技术若两个或以上距离很近的原子（离子）能级同时受到超短脉冲激发，相干制备能级发射的时间分辨的总荧光强度将会按指数规律衰减，人们称这样的调制图样为量子拍（如图2.2所示），是相干受激能级发射的荧光振幅间干涉的结果[14]。最早观察到氢原子精细能级间干涉效应的是1965年利用束箔光谱技术（beamfoilspectroscopy）的Bashkin等人[38]。量子拍光谱技术能够实现无多普勒分辨，因此可用来测量较小的能级间隔，比如超精细结构测量[39,40]。图2.2量子拍示意图[41]3．傅里叶变换光谱技术傅里叶变换光谱技术[42]是一种全新的光谱技术，它没有棱镜、光栅等色散系统，也不是直接记录光谱，而是应用一种称为傅里叶变换光谱仪（Fouriertransform

第二章超精细结构常数研究方法及程序介绍11图2.3从NSO获取的Au傅里叶变换光谱：（a）24300~30000cm1波段的光谱；（b）24600~24800cm1放大光谱；（c）21435.191cm1能级跃迁到46174.979cm1能级，中心波数为24739.799cm1的放大光谱。


本文编号：3527884