强磁场中氢原子的能级结构鄢.PDF

物理学报摇 粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇 灾燥造援远园袁晕燥援源 渊圆园员员冤摇 园源猿圆园员 强磁场中氢原子的能级结构鄢 员冤 圆冤 圆冤 员冤覮 员冤猿冤覭 曾思良 摇 倪飞飞 摇 何建锋 摇 邹士阳 摇 颜摇 君 员冤渊北京应用物理与计算数学研究所袁北京摇 员园园园愿愿冤 圆冤渊北京理工大学理学院袁北京摇 员园园园愿员冤 猿冤渊北京大学应用物理与技术研究中心袁北京摇 员园园园愿苑冤 渊圆园员园年缘月苑 日收到曰圆园员园年远月圆员 日收到修改稿冤 摇 摇 发展了一套简单高效的非微扰理论方法研究强磁场中的原子能级结构援作为例子袁给出了磁场强度从园 到 员园园园个原子单位袁氢原子基态和低激发态的结合能以及四极矩等重要原子能级结构参数援结果表明院相对于其他的 高精度计算方法袁该方法不仅能计算出高精度的能级位置而且可方便给出精确的电子波函数援此外袁该法还具有很 强的普适性袁可直接推广到原子与任意方向的交叉电磁场相互作用的研究援 关键词院强磁场袁悦宰阅灾砸谱方法袁氢原子能级结构袁四极矩 孕粤悦杂院猿圆援远园援垣蚤袁园圆援苑园援匀皂袁猿圆援苑园援悦泽 强袁抗磁作用与原子中的库仑作用可以相比拟时袁 员郾 引 言 两者均不能单独作为微扰处理袁特别是随着圆园世纪 圆 缘 苑园 年代的天文观测中发现在白矮星渊员园要员园 栽冤 自量子理论诞生以来袁原子在磁场中的能级结 和中子星渊员园苑 怨 要员园 栽冤上存在着非常强的磁场袁发 构与各种复杂的动力学特性一直是人们研究和关 展非微扰方法同时精确处理中心对称的库仑作用 注的问题咱员要猿暂援考虑磁场效应的原子尧分子物理参数 和轴对称的磁场效应成为研究的重点援 在天文和天体物理咱源暂 咱缘暂 在过去的 圆园 余年中袁人们已经发展了包括院 尧原子分子光谱学 尧固体物 咱远暂 咱苑暂 枣蚤灶蚤贼藻鄄藻造藻皂藻灶贼咱怨暂 咱员园暂 理 和等离子体物理 等诸多领域都具有非常重 袁运葬灶贼燥则增蚤糟澡 袁半经典闭合轨道理 要的应用援另一方面袁从基础研究的角度来看袁均匀 论咱员员暂 袁枣蚤灶蚤贼藻 遭葬泽蚤泽 藻曾责葬灶泽蚤燥灶咱员圆要员缘暂 袁和 责燥憎藻则 泽藻则蚤藻泽 磁场中的原子体系由于电子受到库仑力渊具有球对 藻曾责葬灶泽蚤燥灶咱员远袁员苑暂等非微扰方法研究强磁场中的原子 称性冤和磁力渊具有轴对称性冤的共同作用使其成为 能级结构尧辐射跃迁等动力学过程援这些先进的非 一个不可分离变量的系统袁从而导致精确求解该体 微扰理论方法不仅被应用于计算用于模拟强磁场 系的杂糟澡则觟凿蚤灶早藻则方程变得非常困难袁也使得这一问 天体大气需要的原子能级结构参数咱员愿袁员怨暂 袁而且开始 题极富基础研究的挑战性咱愿暂援 在在 箍缩和激光驱动惯性约束聚变等离子体诊断 实验室中可产生稳恒强磁场