李政道与玻尔的故事

氢光谱不由普通振荡产生,所以光源就不一定要比波长大。有了量子效应,就算氢原子那么小的东西,也可能是氢光谱的光源。无论新机制是什么,如果光源的确只是一个原子,那么就必须先解答两个难题。第一,唯一可以用上的参考长度是氢原子的大小,它比波长小了几千到一万倍,那么这个从小到大的放大机制是什么?第二,经典...

氢原子聚变能量诞生,原恒星主序星等四个阶段,恒星正影响宇宙?

随着时间的推移,恒星的质量逐渐增加,导致温度和压力也逐渐升高。主序星阶段是恒星生命周期中最长的阶段,在这个阶段恒星内部的氢原子继续聚变,产生能量并维持恒星的稳定状态。主序星的亮度和大小主要取决于其质量。质量越大的主序星,亮度越高,体积也越大。红巨星阶段是恒星生命周期中的一个重要阶段,在这个阶段恒星...

量子退相干的光谱诊断

他们还发现,导致退相干的主要因素是分子内部的振动模式,尤其是与电子跃迁相关的振动模式,而分子与溶剂的相互作用则对退相干的影响较小。此外,他们还发现,通过改变胸腺嘧啶的结构,比如添加或删除某些原子或基团,可以显著地改变退相干速率和退相干路径。例如,当胸腺嘧啶的环上有一个氢原子与水形成氢键时,退相干速率就...

海森堡的魔法与矩阵力学的创立

即两条谱线的频率之和往往是另外一条谱线的频率,这也超出了经典电磁理论的解释范围。令人惊奇的是,整数在光谱分析中也出现了。人们观测到最简单的氢原子光谱在可见光区有红蓝靛紫四条分立的谱线。巴尔默(Balmer)提出了一个简单的公式,来拟合它们的频率,其中??ωRy=ERy=13.6eV是里德伯(Rydberg)能量;n=2;m=...

科学家在宇宙中找到了地球上不可能存在的分子

在星云的富氩气体中,巴洛和他的同事发现了两条未知的光谱线。其中一条是所有人都看到的那条485μm的神秘线,另一条的波长恰好是前者的一半,这是双原子分子的特征。巴洛将其定为氩氢离子(argonium),并在2013年发表了这一发现。这是有史以来第一个在自然界中发现的含惰性元素的分子。(巴洛指出,在他的科...

科普|自旋的故事:从自旋起源到自旋手性

氢原子只有一个电子，按照量子跃迁理论它的光谱应该很简单(www.e993.com)2024年11月10日。但实际上，在氢原子光谱中，有一些谱线分裂成两条位置非常接近的谱线(即两条能量差很小的谱线)，这就是能级的精细结构。物理学家们曾试图用相对论效应来解释精细结构，但是这个理论给出的结果并不符合实验的观测。1921年，美国物理学家康普顿通过X射线研究...

粒子与波 ∣第51 届国际物理奥赛理论第二题

碳骨架中每个C原子(和N原子)的四个价电子中有三个形成化学键,而剩下的一个价电子被“共享”并可以沿整个骨架移动。每个这样的电子的净势能在图1(c)中用振荡的细线显示,细线上的最小值对应于C和N原子的位置。图1(a)花青Cy5分子的化学结构(为简单起见,未显示氢原子,R表示一些基团);(b)Cy5分子的碳骨架...

88亿光年,对极遥远星系氢原子光谱的探测发出打破纪录

氢原子发射21厘米波长的无线电波,可以使用GMRT等低频射电望远镜进行探测。因此,21厘米的发射是附近和遥远星系中原子气体含量的直接示踪剂。然而,这种无线电信号非常微弱,由于目前的望远镜灵敏度有限,几乎不可能使用目前的望远镜探测到来自遥远星系的发射。到目前为止,使用21厘米发射探测到的最遥远的星系是红移z=0.376,这...

为什么我们直到本世纪才能观察到反氢原子光谱?

同时,原子光谱是由原子中的电子或正电子(反电子)在能级之间跃迁产生的。但只要你把反质子和正电子放一起制造出反氢原子,你就得到了一个电中性的原子,它会迅速落到容器底部,并湮灭,蚂蚁轻轻跺脚的力量就足以将其毁灭(单个反物质原子不会让人失眠)。

从氢原子到氢分子《张朝阳的物理课》探究双原子分子光谱问题

由于前面已经计算过,振动能级差远远大于转动能级差,综合上述跃迁的能级差,可知氢原子的光谱结构是以振动能级差为主,但周围有波数间距为2B=120/cm的多条谱线。也就是说,整体上是在间距较大、相对稀疏的振动谱周围,辅以间距较小、相对密集的转动谱,最终观察到的是振-转光谱带。这与实验观测得到的氢分子光谱一致,...