Ilustracja zasady Pauliego

(1)

Ilustracja zasady Pauliego

Li

⁷

Li ^Fermions

⁶

Bosons

ciśnienie Fermiego:

bozony i fermiony w pułapce (najniższy stan energetyczny to centrum pułapki)

bozony mogą się dowolnie zbliżać (a nawet kondensować) fermiony zachowują skończoną odległość

[dośw. ze spułapkowanymi atomami – R. Hulet et al., Rice Univ.]

(2)

JZ – Podstawy Fizyki Atomowej, 2017 2/12

od lewej: Peter Zeeman, Albert Einstein, Paul Erhenfest

(źródło: http://www.mlahanas.de/Physics/Bios/PieterZeeman.html)

[H.A. Wenge, M.R. Wehr, J.A. Richardson,

„Wstęp do fizyki atomowej”, PWN 1983 [H.A. Wenge, M.R. Wehr, J.A. Richardson,

„Wstęp do fizyki atomowej”, PWN 1983

L-S coupling intermediate c. j-j coupling

IV B group sequence: C (Z=6) Ge (Z=32) Pb (Z=82)

np (n+1)s np (n+1)s

np² np²

2S+1

L

_J

2S+1

L

_J ⁿ_nⁱ^l_iⁱ_l^(j_i_(jⁱ⁾_i^J₎_J

(3)

Przykład efekt Paschena-Backa dla konfiguracji p

²

k m_S m_L m_L+2m_S

1 -1 -1 -3

2 -1 0 -2

3 -1 1 -1

4 0 -1 -1

5 0 0 0

6 0 1 1

7 1 -1 1

8 1 0 2

9 1 1 3

A m_Lm_S m_S+m_L

A -2

0 -1

–A 0

0 -1

0 0

0 1

–A 0

0 1

A 2

m_S+m_L to „dobra”

liczba kwantowa H₀+T_ES +T_LS +W

H₀+T_ES +W +T_LS

(4)

JZ – Podstawy Fizyki Atomowej, 2017 4/12

(5)

ef. Zeemana ef. Backa-Goudsmita

B m

g

E  

 E  g m  B

 ^  Ê E ^  ⁽ ⁽ ^m m ^g g ^  ^m m ^g g ⁾ ⁾   ^B B ^  â a ^m m ^m m ^  Ê E ^  ⁽ ⁽ ^m m ^  ² ² ^m m ⁾ ⁾   ^B B ^  Âm Am ^m m

J=2

J=1

3

P

_0,1,2

+ I=1/2

J=0

(6)

JZ na podstawie W. Gawlik - Podstawy Fizyki Atomowej, 6/16

Porównanie z ef. Paschena-Backa

Stan J=0 rozszczepiony

na 2 podpoz.

(m

_I

=  1/2), rozszczepienie

~g

_I

(b. małe i nie widoczne na

rysunku) atom z I  0

ma w b. silnym polu strukturę efektu P.-B.

+ str. nadsubtelną

3

P

_0,1,2

Ilustracja zasady Pauliego