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文档简介

3 4能级的超精细结构和同位素移位 实验和理论都表明 原子核也具有自旋和自旋角动量 原子的总角动量应该是电子的总角动量和原子核的自旋角动量之和 设 原子核的自旋角动量 核磁矩gI 核的G因子 MP 质子的质量 原子的总角动量 和的相互作用造成能级的超精细结构分裂 因为 I l me Mp 1 1836 EI j El s 3 4 2超精细结构分裂的能量 类似 和的耦合产生的精细结构能量分裂 和的耦合产生的超精细结构能量分裂 F的取值和选择定则 因为 Fmax I j Fmin I j F I j I j 1 I j 2 I j 超精细能级间的跃迁 由F j l的选择定则共同确定 超精细含义 在一定j值对应能级上的非常细小的分裂 总能量 Na原子黄双线的超精细光谱 Na原子黄双线 主线系32P 32S 2P3 2 j 3 2 I 3 2 F 3 2 1 0 2P 2P3 2 2P1 2 精细结构 2P1 2 j 1 2 I 3 2 F 2 1 j 1 2 I 3 2 F 2 1F 2 EI j 3aI j 4 F 1 EI j 5aI j 4 EI j 6aI j 3aI j aI j 0 EI j 3aI j 4 5aI j 4 3 4 3原子超精细能级的应用 Cs 铯 原子钟 133Cs 133 质子数加中子数 mp mn I 7 2 P81 表3 4 1 j 1 2 I 7 2F I j 4 3F 4和F 3间的能级间距 EI j 9193MHz 109Hz 射频电磁波 铯原子基态的超精细能级 3 4 4两种同位素移位效应 轻元素 1H 氢 2H 氘 3H 氚 由里德伯常数的差异引起能级的同位素移位效应 赖曼线系的第一条线 n 2 n 1 共振线 取 RA 1H 1 0974 107M 1则 RA 2H 1 00027 RA 1H 1 0977 107M 1 2H 1H 3 103 4M 1 7 5cm 1 En RAhc n2 RA 238U RA 235U 238U 235U 1 00000003 很小 可忽略 2 重元素 235U 238U 85Rb 87Rb 但是 原子核的体积增加后 核电荷不能再作为点电荷处理 原子能级对由核质量确定的核体积非常敏感 重元素的同位素有不同的能级 天然铀矿 235U 0 7 238U 99 3 235U 原子弹裂变元素 238U 基本无大用 怎样从235U和238U混和物中将235U分离出来 同位素 能级 移位的重
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