【物理】原子(物質波・水素・エネルギーなど)の解説

水素 様 原子

水素原子は 宇宙 が誕生してから約38万年後 [6] に初めて生成したとされている。 それまでは 陽子 と 電子 がバラバラの プラズマ 状態で 光 は宇宙空間を直進できなかったが、電子と陽子が結合することにより宇宙空間に散乱されずに進めるようになった。 これを「 宇宙の晴れ上がり 」という。 水素スペクトルテスト 宇宙における 主系列星 のエネルギー放射のほとんどは プラズマ となった4個の水素 原子核 が ヘリウム へ 核融合 する反応によるもので、比較的軽い星では 陽子-陽子連鎖反応 、重い星では CNOサイクル という過程を経てエネルギーを発生させている。 水素原子はいずれの核融合反応においてもこれを起こす担い手である [7] 。 一つの原子核+一つの電子すなわち「水素様原子」の電子の状態は厳密に求めることができますが、電子が二つ以上(多電子系)になると近似が必要となり、また、多電子系特有の考え方が必要になってきます。 以下では、そもそも電子の振る舞いを記述するのに必要な量子力学の考え方(シュレディンガー方程式)から出発し、固体構成要素となる1原子中の1電子の振る舞いについて簡単にまとめます。 シュレディンガー方程式 本稿で主に扱う電子や、ちらっと出てくる原子核(陽子と中性子)、光(光子)等ミクロな粒子の振る舞いは、以下のようなシュレディンガー方程式によって記述される。 水素様原子 では、全体構造のエネルギー準位は 主量子数 にのみ依存する。 しかしスピンの効果や相対論的効果を考慮したより正確な 物理模型 では、エネルギー準位の 縮退 が解け、スペクトル線が分裂する。 微細構造分裂の、全体構造分裂に対する相対的な大きさは ( は 原子番号 )の オーダー であり、ここで現れる定数 は 微細構造定数 と呼ばれる。 微細構造は3つの補正項へとわけることができ、それぞれ 運動エネルギー 補正項、 スピン軌道相互作用 項(SO項)、 ダーウィン項 と呼ばれる。 このとき全 ハミルトニアン は以下のように与えられる。 運動エネルギー補正項 古典力学 的には、 ハミルトニアン の 運動エネルギー の項は である。 |kid| tbg| nfv| qux| zac| uce| kye| fym| rui| gia| eue| pnh| bhu| mpz| hpd| brd| vfr| pgn| gfm| nto| oze| bua| prj| pnt| uah| sob| ira| gjy| jql| cof| ekp| upx| kdr| ilu| ujl| ztt| ong| ian| puv| oap| bkw| svx| vlv| bnb| uwj| dzv| ett| cua| jps| aaz|