Vikipedi

Lamb kayması: Revizyonlar arasındaki fark

Etkileşimli olarak geçmişe göz at
[kontrol edilmemiş revizyon][kontrol edilmemiş revizyon]
← Önceki sürümle aradaki farkSonraki sürümle aradaki fark →
İçerik silindi İçerik eklendi
GörselVikimetin
Scientia est (mesaj | katkılar)
79 değişiklik
Değişiklik özeti yok
Scientia est (mesaj | katkılar)
79 değişiklik
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.
 
== ExperimentalDeneysel workÇalışmalar ==
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.
In 1947 Willis Lamb and Robert Retherford carried out an experiment using [[microwave]] techniques to stimulate radio-frequency transitions between
<sup>2</sup>''S''<sub>1/2</sub> and <sup>2</sup>''P''<sub>1/2</sub> levels of hydrogen.<ref>{{cite journal|title=Fine Structure of the Hydrogen Atom by a Microwave Method|first=Willis E.|last=Lamb|author2=Retherford, Robert C. |authorlink=Willis Lamb|journal=[[Physical Review]]|volume=72|issue=3|pages=241–243|year=1947|doi=10.1103/PhysRev.72.241|bibcode = 1947PhRv...72..241L }}</ref> By using lower frequencies than for optical transitions the [[Doppler broadening]] could be neglected (Doppler broadening is proportional to the frequency). The energy difference Lamb and Retherford found was a rise of about 1000&nbsp;MHz of the <sup>2</sup>''S''<sub>1/2</sub> level above the <sup>2</sup>''P''<sub>1/2</sub> level.
 
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.
This particular difference is a [[one-loop effect]] of [[quantum electrodynamics]], and can be interpreted as the influence of virtual [[photon]]s that have been emitted and re-absorbed by the atom. In quantum electrodynamics the electromagnetic field is quantized
and, like the [[harmonic oscillator]] in [[quantum mechanics]], its lowest state is not zero. Thus, there exist small [[zero-point]] oscillations that cause the [[electron]] to execute rapid oscillatory motions. The electron is "smeared out" and the radius is changed
from ''r'' to ''r'' + ''δr''.
 
The Coulomb potential is therefore perturbed by a small amount and the degeneracy of the two energy levels is removed. The new potential can be approximated (using [[atomic units]]) as follows:
 
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:
The Lamb shift itself is given by
 
:<math>\Delta E_\mathrm{Lamb}=\alpha^5 m_e c^2 \frac{k(n,0)}{4n^3}\ \mathrm{for}\ \ell=0\, </math>
 
with ''k''(''n'', 0) around'ın 13 varying slightly withyakınlarında ''n'' ile değişmesiyle, andve
 
:<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>
 
with ''k''(''n'',{{ell}}ℓ) aküçük small numbersayısı (<&nbsp; 0.05).
 
Δ''E''<sub>Lamb</sub> çıkarımı için örneği inceleyeniz.
For a derivation of Δ''E''<sub>Lamb</sub> see for example:<ref>{{cite book | author=Bethe, H.A.& Salpeter, E.E.| title=Quantum Mechanics of One- and Two-Electron
Atoms| publisher=Springer |year=1957 |page=103}}</ref>
 
==Lamb shift in the hydrogen spectrum==
"https://tr.wikipedia.org/wiki/Lamb_kayması" sayfasından alınmıştır