Apakah perbezaan antara struktur halus dan hiperfin

The Perbezaan utama antara struktur halus dan hiperfin adalah bahawa dalam struktur halus, pemisahan garis adalah hasil daripada perubahan tenaga yang dihasilkan oleh gandingan spin-orbit elektron, sedangkan dalam struktur hyperfine, pemisahan garis adalah hasil dari interaksi antara medan magnet dan putaran nuklear.

Biasanya, struktur halus menerangkan garis pemisahan garis spektrum atom yang berlaku akibat spin elektron dan pembetulan relativistik kepada persamaan schrodinger bukan relativistik. Sebaliknya, struktur hyperfine adalah hasil daripada interaksi antara medan elektrik dan magnet yang dihasilkan secara dalaman dan nukleus atom atau nukleus dalam molekul.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu struktur yang baik  
3. Apakah struktur hiperfin
4. Kesan struktur hiperfin yang halus dalam bentuk jadual
5. Ringkasan

Apa itu struktur yang baik?

Struktur halus adalah pemisahan garis spektrum atom akibat spin elektron dan pembetulan relativistik ke persamaan schrodinger bukan relativistik. Fenomena ini mula -mula diukur oleh Albert a. Michelson dan Edward W. Morley pada tahun 1887 untuk atom hidrogen. Asas pengukuran mereka ialah teori yang diperkenalkan oleh Arnold Sommerfeld. Pengukuran ini membawa kepada pengenalan struktur halus yang berterusan. Tetap struktur halus adalah nombor tanpa dimensi yang kira -kira sama dengan 1/137.

Rajah 01: Corak pemisahan struktur halus untuk deuterium (disejukkan)

Kita boleh memberikan struktur kasar spektrum garis menggunakan ramalan mekanik kuantum elektron bukan relativistik yang tidak mempunyai putaran. Sebagai contoh, dalam atom hidrogen, struktur kasar terutamanya bergantung kepada nombor kuantum utama, n. Model yang lebih tepat juga akan menggunakan kesan relativistik dan spin atom, yang boleh memecahkan degenerasi tahap tenaga atom hidrogen dan membawa kepada memecah garis spektrum. Kita dapat memberikan skala struktur halus yang berpecah berhubung dengan tenaga struktur kasar sebagai (ZA)², di mana z adalah nombor atom, dan A adalah struktur sirip tetap.

Apakah struktur hiperfin?

Struktur hyperfine adalah pemisahan tahap tenaga dalam atom, molekul, dan ion kerana interaksi antara awan elektron dan nukleus. Biasanya, struktur hyperfine timbul dalam atom kerana tenaga momen dipole magnet nuklear, yang berinteraksi dengan medan magnet yang dihasilkan oleh elektron dan tenaga momen quadrupole elektrik nuklear dalam kecerunan medan elektrik. Ini berlaku kerana pengagihan caj dalam atom.

Rajah 02: Corak struktur halus dan hiperfin untuk atom hidrogen neutral

Begitu juga, struktur hyperfine dalam molekul timbul disebabkan oleh kesan tenaga momen dipole magnet nuklear dan medan magnet, tetapi tambahan pula, ia juga termasuk tenaga yang dikaitkan dengan nukleus magnet yang berlainan dalam molekul. Ia juga termasuk interaksi antara momen magnet nuklear dan medan magnet yang dihasilkan oleh putaran molekul.

Apakah perbezaan antara struktur halus dan hiperfin?

Secara amnya, struktur halus menerangkan garis pemisahan garis spektrum atom akibat spin elektron dan pembetulan relativistik kepada persamaan schrodinger bukan relativistik. Perbezaan utama antara struktur halus dan hiperfin adalah bahawa dalam struktur halus, pemisahan garis adalah hasil daripada perubahan tenaga yang dihasilkan oleh gandingan spin-orbit elektron, sedangkan dalam struktur hyperfine, pemisahan garis adalah hasil dari interaksi antara medan magnet dan putaran nuklear.

Jadual di bawah meringkaskan perbezaan antara struktur halus dan hiperfin.

Ringkasan -Struktur hiperfin yang halus vs

Struktur halus adalah pemisahan garis spektrum atom yang berlaku akibat spin elektron dan pembetulan relativistik kepada persamaan schrodinger yang tidak relativistik. Sementara itu, struktur hyperfine adalah pemisahan tahap tenaga dalam atom, molekul, dan ion kerana interaksi antara awan elektron dan nukleus. Perbezaan utama antara struktur halus dan hiperfin adalah bahawa dalam struktur halus, pemisahan garis adalah hasil daripada perubahan tenaga yang dihasilkan oleh gandingan spin-orbit elektron, sedangkan dalam struktur hyperfine, pemisahan garis adalah hasil dari interaksi antara medan magnet dan putaran nuklear.

Rujukan:

1. "Struktur Hyperfine." Vedantu, Vedantu, 4 Mei 2021.

Ihsan gambar:

1. "Fabry Perot Etalon Rings Fringes" oleh Johnwalton - Kerja Sendiri (CC oleh 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Tahap hiperfin yang baik" oleh !Asal: Djindicavector: Edudobay - Kerja Sendiri Berdasarkan: Tahap Hyperfine Baik.PNG oleh Djindica, Domain Awam) melalui Commons Wikimedia