Нарийн болон хэт нарийн бүтцийн хоорондох гол ялгаа нь нарийн бүтэц дэх шугамын хуваагдал нь электрон эргэлт-орбитын холболтоос үүссэн энергийн өөрчлөлтийн үр дүн байдаг бол хэт нарийн бүтэцтэй шугамын хуваагдал нь үр дүн юм. соронзон орон ба цөмийн спин хоорондын харилцан үйлчлэлийн тухай.
Ихэвчлэн нарийн бүтэц нь электрон эргэлт ба харьцангуй Шредингерийн тэгшитгэлийн харьцангуй засварын үр дүнд үүсдэг атомуудын спектрийн шугамын шугамын хуваагдлыг тодорхойлдог. Нөгөө талаас хэт нарийн бүтэц нь дотооддоо үүссэн цахилгаан ба соронзон орон ба молекул дахь атомын цөм эсвэл цөм хоорондын харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм.
Шинэ бүтэц гэж юу вэ?
Нарийн бүтэц гэдэг нь электрон эргэлт болон харьцангуй Шредингерийн тэгшитгэлийн харьцангуй засварын үр дүнд атомуудын спектрийн шугамын хуваагдал юм. Энэ үзэгдлийг анх 1887 онд Альберт А. Мишельсон, Эдвард В. Морли нар устөрөгчийн атомын хувьд хэмжиж байжээ. Тэдний хэмжилтийн үндэс нь Арнольд Соммерфельдийн танилцуулсан онолууд байв. Эдгээр хэмжилтүүд нь нарийн бүтцийн тогтмолыг нэвтрүүлэхэд хүргэсэн. Нарийн бүтцийн тогтмол нь хэмжээсгүй тоо бөгөөд ойролцоогоор 1/137-той тэнцүү байна.
Зураг 01: Дейтерийн нарийн бүтцийг хуваах загвар (хөргөсөн)
Спингүй харьцангуй электронуудын квант механикийн таамаглалыг ашиглан шугамын спектрийн ерөнхий бүтцийг гаргаж болно. Жишээлбэл, устөрөгчийн атомын ерөнхий бүтэц нь үндсэн квант тоо болох n-ээс хамаардаг. Илүү нарийвчлалтай загвар нь устөрөгчийн атомын энергийн түвшний доройтлыг эвдэж, спектрийн шугамыг хуваахад хүргэдэг атомын харьцангуй ба эргэлтийн эффектийг ашиглах болно. Нийт бүтцийн энергитэй холбоотой нарийн бүтцийн хуваагдлын хуваарийг (Za)2 гэж өгч болно, энд Z нь атомын дугаар, a нь сэрвээний бүтцийн тогтмол.
Hiperfine Structure гэж юу вэ?
Хэт нарийн бүтэц гэдэг нь электрон үүл ба цөмийн харилцан үйлчлэлийн улмаас атом, молекул, ион дахь энергийн түвшний хуваагдлыг хэлнэ. Ер нь атомуудад хэт нарийн бүтэц нь цөмийн соронзон диполь моментийн энергийн улмаас үүсдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан талбайн градиент дахь цөмийн цахилгаан моментийн электронууд болон энергийн тусламжтайгаар үүсдэг соронзон оронтой харилцан үйлчилдэг. Энэ нь атом дахь цэнэгийн хуваарилалтаас болж үүсдэг.
Зураг 02: Төвийг сахисан устөрөгчийн атомын нарийн ба хэт нарийн бүтцийн загвар
Үүний нэгэн адил молекул дахь хэт нарийн бүтэц нь цөмийн соронзон диполь момент ба соронзон орны энергийн нөлөөгөөр үүсдэг боловч үүнээс гадна молекул дахь өөр өөр соронзон цөмтэй холбоотой энергийг агуулдаг. Үүнд цөмийн соронзон момент ба молекулын эргэлтээс үүсэх соронзон орны харилцан үйлчлэл орно.
Нарийн болон хэт нарийн бүтэц хоёрын ялгаа юу вэ?
Ерөнхийдөө нарийн бүтэц гэдэг нь харьцангуй бус Шредингерийн тэгшитгэлд электрон эргэлт ба харьцангуй засварын үр дүнд атомуудын спектрийн шугамын хуваагдлыг тодорхойлдог. Нарийн болон хэт нарийн бүтцийн хоорондох гол ялгаа нь нарийн бүтэц дэх шугамын хуваагдал нь электрон эргэлт-орбитын холболтоос үүссэн энергийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг бол хэт нарийн бүтэцтэй шугамын хуваагдал нь хоёр талын харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм. соронзон орон ба цөмийн эргэлт.
Доорх хүснэгтэд нарийн болон хэт нарийн бүтэц хоорондын ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Нарийн ба хэт нарийн бүтэц
Нарийн бүтэц гэдэг нь электрон эргэлт ба харьцангуй Шредингерийн тэгшитгэлийн харьцангуй засварын үр дүнд үүсдэг атомуудын спектрийн шугамын хуваагдал юм. Үүний зэрэгцээ хэт нарийн бүтэц нь электрон үүл ба цөмийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн улмаас атом, молекул, ион дахь энергийн түвшинг хуваах явдал юм. Нарийн болон хэт нарийн бүтцийн хоорондох гол ялгаа нь нарийн бүтэц дэх шугамын хуваагдал нь электрон эргэлт-орбитын холболтоос үүссэн энергийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг бол хэт нарийн бүтэцтэй шугамын хуваагдал нь хоёр талын харилцан үйлчлэлийн үр дүн юм. соронзон орон ба цөмийн эргэлт.
