Br32+离子1s2ns--1s2np态跃迁能和振子强度的理论计算

摘要

本文介绍了我国原子与分子物理的研究现状和发展概况，阐明了高核电荷离子的性质、制备方法以及在相关学科领域的重要性。以高核电荷离子Br32+为研究对象，应用全实加关联的方法计算了类锂体系Br32+离子1s2ns和1s2np（2≤n≤9）的非相对论总能量。为了得到高精度的理论数据，将相对论效应和质量极化效应作为一阶微扰，对Br32+离子体系的能量进行一阶修正，与此同时还考虑了量子电动力学(QED)效应和高阶相对论效应对体系能量的贡献。 在确定了Br32+离子体系各能级总能量的基础上，计算出体系的电离能、跃迁能、跃迁波长和激发能;利用自旋-轨道相互作用(S-O)和自旋-其他轨道(S-O-O)相互作用算符的期待值得到了类锂体系Br32+离子1s2np态的精细结构劈裂。 根据量子亏损理论，计算了类锂体系Br32+离子1s2ns和1s2np两个态Rydberg系列的量子数亏损，并得到了对任意高激发态能量的理论预言。 本文还计算了类锂体系Br32+离子1s2ns-1s2n'p(2≤n≤9，3≤n'≤9)三种规范下的偶极跃迁振子强度，同时还对振子强度进行外推。当任意初态确定，根据单通道量子亏损理论，可以完成从这一初态到其它分立态的所有可能允许的偶极跃迁振子强度的计算，还可以进行由这一初态到连续态的振子强度密度的理论研究，进而得到了整个体系的分立态间振子强度和分立态与连续态的振子强度密度的理论预言。

目录

声明

摘要

1 绪言

1．1 原子与分子物理学的现代发展史

1．2 高核电荷态离子

1．2．1 原子结构问题

1．2．2 高核电荷离子的结构和常用制备方法

1．3 常用理论研究方法的简介

1．4 高核电荷离子Br32+的性质

1．4．1 Br的来源

1．4．2 高核电荷离子Br32+的性质

2 理论与方法

2．1 Br32+离子的哈密顿量(Hamiltonian)

2．2 Br32+离子的波函数

2．3 Br32+离子1s2nl(l=0，1，2≤n≤9)的非相对论能量

2．3．1 Br32+离子的Upper bound能量

2．3．2 Br32+离子的原子实修正

2．3．3 Br32+离子高阶角动量分波外推对能量的贡献

2．4 Br32+离子1s2nl(l=0，1，2≤n≤9)的能级修正

2．4．1 Br32+离子的一阶相对论修正与质量极化修正

2．4．2 Br32+离子的高阶相对论的修正

2．4．3 Br32+离子的量子电动力学(QED)修正

2．5 Br32+离子1s2nl(2≤n≤9，l=0，1)总能量、电离能、激发能和跃迁能

2．5．1 总能量

2．5．2 电离能

2．5．3 激发能

2．5．4 跃迁能

2．6 Br32+离子1s2nl(l=1，2≤n≤9)的精细结构劈裂

2．6．1 相对论效应对Br32+离子1s2nl(l=1，2≤n≤9)精细结构劈裂的贡献

2．6．2 高阶相对论效应对Br32+离子1s2nl(l=1，2≤n≤9)精细结构劈裂的贡献

2．6．3 量子电动力学(QED)效应对Br32+离子1s2nl(l=1，2≤n≤9)精细结构劈裂的贡献

2．7 Br32+离子的量子数亏损

2．7．1 量子亏损理论

2．7．2 半经验法

2．8 Br32+离子1s2ns(2≤n≤9)到1s2n’p(3≤n’≤9)的振子强度

2．8．1 Br32+离子束缚态-束缚态的偶极振子强度

2．8．2 Br32+离子束缚态-连续态的振子强度密度

3 结果与讨论

3．1 Br32+离子能级结构的讨论与分析

3．1．1 Br32+离子原子实角动量分波对能量的贡献

3．1．2 Br32+离子1s2ns和1s2np(2≤n≤9)波函数的收敛情况

3．1．3 Br32+离子1s2nl(l=0，1，2≤n≤9)非相对论总能量

3．1．4 Br32+离子的一级修正

3．1．5 Br32+离子1s2nl(l=0，1，2≤n≤9)总能量的计算

3．1．6 Br32+离子体系的电离能

3．1．7 Br32+离子体系1s2ns(2≤n≤9)到1s2n’p(3≤n’≤9)的跃迁能和波长

3．1．8 格罗春图

3．1．9 Br32+离子的激发能

3．2 Br32+离子1s2nl(l=1，2≤n≤9)的精细结构劈裂

3．3 Br32+离子的量子亏损的计算

3．4 Br32+离子半经验的计算结果和分析

3．5 Bra2+离子1s2ns(2≤n≤9)到1s2n’p(3≤n’≤9)振子强度的计算结果

3．6 Br32+离子振子强度外推图

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢