1、微波方法下的氢原子精细结构根据 Dirac 库伦场中由于相对论下质量速度关系和自旋轨道耦合产生的电子移动的波动方程,氢原子光谱具有精细结构。Dirac 给出的能级的精细结构理论是其最伟大的贡献。 。然而,实验员试图通过 Balmer 线系研究来得到能级精细结构的具体细节,Belmer 线受到线系的 Doppler 影响,且这种影响可比与低态或 n=2 态的细小分裂。 不同光谱工作者已经改变理论和结果间的 8%的矛盾。更多精确信息提供了 正确的相对论波动方程形式的检验,以及由于辐射场中的原子耦合、电子和光子间的非库伦相互作用的本质引起的线移(line shifts).2p1/2 和 2p3/2
2、态间的分裂波数是 0.365cm,对应着 2.74cm 波长。3 厘米波长的微波技术使氢原子的 n=2 精细结构态研究有了新的工具。这表明,探测气体离解后激发态氢原子的射频辐射吸收是很难的,以因为小分布和电子导致的高背景吸收(the high background absorption).相反,依据 2S1/2 态的显著性质我们找到了新方法:依据 Dirac 理论,2s1/2 的能量对应着 2p1/2 能量对应。 2S 态的外场中是次能级,即 2s 态衰变到基态是受选择定则禁止的。Brelt2 2S 态的超精细劈裂约为 88Mc/sec;3 利用强度过大的辐射导致 wings of lines 吸收增加;4 磁场的各向异性;没有观测到 2S1/2 (m =-1/2)态的转移,但这个态的原子会因经历电场而猝灭,因为2P 态 Zeeman 模型的更确切地兼并太。Fig2。圈为各频率共振磁场的实验值。实线表示的是理论上期待的三种变化之一,Broken 线是移位 1000 Mc/sec 得到的。这么做仅仅是为了比较。它不能暗示这将代表最值。点仅仅包含频率的组合,数据刻画得磁场值,但 complete 点将不会清楚地展示刻度,数据 1000Mc 暗示了 shift.