Lamb kayması: Revizyonlar arasındaki fark
[kontrol edilmemiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
Değişiklik özeti yok |
Değişiklik özeti yok |
||
1. satır:
Fizikte, Lamb kayması adını Willis Lamb (1913-2008)'dan alan, hidrojen atomunun kuantum elektrodinamiğindeki (QED) <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub> ve <sup>2</sup>P<sub>1/2</sub> (sembol gösterimi ile) enerji düzeyleri arasındaki küçük farklılıktır.<ref>Bethe, H.A.& Salpeter, E.E. (1957). ''Quantum Mechanics of One- and Two-Electron Atoms''. Springer. p. 103.</ref> Dirac denklemine göre, <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub> ve <sup>2</sup>P<sub>1/2 </sub>orbitalleri (yörüngeleri) aynı enerjiye sahip olmalıdır. Ancak, boşluktaki elektronlar arasındaki etkileşim (ki bu etkileşim Dirac denklemi ile açıklanamaz), <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub> ve <sup>2</sup>P<sub>1/2 </sub>enerji düzeylerinde küçük bir enerji değişimine sebep olur. Lamb ve Robert Retherford bu değişimi 1947'de ölçmüşlerdir ve bu ölçüm, ıraksamayı açıklamak için tekrar normalleştirme teorisine teşvik edici bir unsur olmuştur. Bu, Julian Schwinger, Richard Feynman, Ernst Stueckelberg ve Sin-Itiro Tomonaga tarafından geliştirilmiş modern kuantum elektrodinamiğinin (elektrikseldevinim bilgisi) müjdecisiydi. Lamb, 1955 yılında Lamb kayması ile ilgili keşiflerinden ötürü Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı.
53. satır:
Bu kayma yaklaşık 1 GHz civarıdır, gözlemlenmiş kaymaya çok yakın düzeydedir.
==
1947'de Willis Lamb ve Robert Retherford hidrojen atomundaki <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub> ve <sup>2</sup>P<sub>1/2 </sub> enerji düzeylerini radyo frekansı (tekrarsıklığı) geçişlerini uyarmak için minidalga teknikleri kullanarak bir deney gerçekleştirdiler. Bunu Doppler genişlemesinin (Doppler genişlemesi frekans ile doðru orantılıdır) ihmal edilebileceği, optik (ışıkbilgisi) geçişlerden daha küçük frekanslarla yaptılar. Lamb ve Retherfordun bulduğu enerji farkı 1000MHz civarı <sup>2</sup>S<sub>1/2</sub> <sub> </sub> düzeyinin <sup>2</sup>P<sub>1/2 </sub> düzeyine yükselmesiydi.
Bu belirli farklılık kuantum elektrodinamiğinin (nicem elektrikseldevinim bilgisi) tek-döngü etkisidir ve atom tarafından salınmıþ ve geri emilmiş sanal fotonların etkisi olarak da değerlendirilebilir. Kuantum elektrodinamiğinde elektromanyetik alan (akımmıknatısal alan) nicemlidir -kuantum mekaniğindeki harmonik osilatör (uyumlu salıngaç) gibi- ve en düşük durumu sıfırdan farklıdır. Buna göre, elektronun çabuk salınımsal hareket yapmasını sağlayan çok küçük 0.00... şeklinde bir salınım mevcuttur. Elektron yayılır ve yarı çapı ''r'dan '' ''r'' + ''δr'ye ''değişir.
Coulomb potansiyeli (gerilimi) buna göre küçük bir miktar ile rahatsız edilir ve iki enerji düzeyinden kaynaklanan bozunma silinmiş olur. Yeni potansiyel (atomik birimler kullanılarak) şu şekilde yaklaşık olarak hesaplanabilir:
:<math>\langle E_\mathrm{pot} \rangle=-\frac{Ze^2}{4\pi\epsilon_0}\left\langle\frac{1}{r+\delta r}\right\rangle.</math>
Lamb kayması şu şekilde verilmiştir:
:<math>\Delta E_\mathrm{Lamb}=\alpha^5 m_e c^2 \frac{k(n,0)}{4n^3}\ \mathrm{for}\ \ell=0\, </math>
:<math>\Delta E_\mathrm{Lamb}=\alpha^5 m_e c^2 \frac{1}{4n^3}\left[k(n,\ell)\pm \frac{1}{\pi(j+\frac{1}{2})(\ell+\frac{1}{2})}\right]\ \mathrm{for}\ \ell\ne 0\ \mathrm{and}\ j=\ell\pm\frac{1}{2},</math>
Δ''E''<sub>Lamb</sub> çıkarımı için örneği inceleyeniz.
==Lamb shift in the hydrogen spectrum==
|