İnce ve aşırı ince yapı arasındaki temel fark, ince yapılarda çizgi bölünmesinin elektron spin-yörünge eşleşmesi tarafından üretilen enerji değişikliklerinin bir sonucu olması, aşırı ince yapılarda ise çizgi bölünmesinin bir sonuç olmasıdır. manyetik alan ve nükleer spin arasındaki etkileşim.
Genellikle, ince bir yapı, elektron dönüşü ve göreli olmayan Schrödinger denklemindeki göreli düzeltmelerin bir sonucu olarak meydana gelen atomların spektral çizgilerinin çizgi bölünmesini tanımlar. Öte yandan, aşırı ince bir yapı, dahili olarak üretilen bir elektrik ve manyetik alan ile moleküllerdeki atomların veya çekirdeklerin çekirdeği arasındaki etkileşimin bir sonucudur.
İnce Yapı Nedir?
İnce yapı, elektron dönüşü ve göreli olmayan Schrödinger denklemindeki göreli düzeltmelerin bir sonucu olarak atomların spektral çizgilerinin bölünmesidir. Bu fenomen ilk olarak Albert A. Michelson ve Edward W. Morley tarafından 1887'de hidrojen atomu için ölçülmüştür. Ölçümlerinin temeli, Arnold Sommerfeld tarafından ortaya atılan teorilerdi. Bu ölçümler, ince yapı sabitinin tanıtılmasına yol açtı. İnce yapı sabiti, yaklaşık olarak 1/137'ye eşit olan boyutsuz bir sayıdır.
Şekil 01: Döteryum için İnce Yapı Bölme Modeli (soğutulmuş)
Spinsiz relativistik olmayan elektronların kuantum mekaniğinin tahminlerini kullanarak çizgi spektrumunun brüt yapısını verebiliriz. Örneğin, bir hidrojen atomunda, brüt yapı esas olarak temel kuantum sayısına, n'ye bağlıdır. Daha doğru bir model, hidrojen atomunun enerji seviyelerinin dejenerasyonunu kırabilen ve spektral çizgilerin bölünmesine yol açabilen atomun göreceli ve spin etkilerini de kullanır. İnce yapı bölünmesinin ölçeğini brüt yapı enerjisine göre (Za)2 olarak verebiliriz, burada Z atom numarasıdır ve a kanat yapı sabitidir.
Aşırı İnce Yapı Nedir?
Aşırı ince yapı, elektron bulutları ve çekirdek arasındaki etkileşim nedeniyle atomlardaki, moleküllerdeki ve iyonlardaki enerji seviyelerinin bölünmesidir. Tipik olarak, atomlarda, elektronlar tarafından üretilen manyetik alanla ve elektrik alan gradyanındaki nükleer elektrik dört kutuplu momentin enerjisiyle etkileşime giren nükleer manyetik dipol momentinin enerjisi nedeniyle atomlarda aşırı ince bir yapı ortaya çıkar. Bu, atom içindeki yük dağılımı nedeniyle olur.
Şekil 02: Nötr Hidrojen Atomu İçin İnce ve Aşırı İnce Yapı Modelleri
Benzer şekilde, nükleer manyetik dipol momentinin ve manyetik alanın enerjisinin etkisiyle bir molekülde aşırı ince bir yapı oluşur, ancak buna ek olarak moleküllerdeki farklı manyetik çekirdeklerle ilişkili enerjiyi de içerir. Ayrıca nükleer manyetik momentler ile molekülün dönmesiyle oluşan manyetik alan arasındaki etkileşimi de içerir.
İnce ve Aşırı İnce Yapı Arasındaki Fark Nedir?
Genel olarak, ince bir yapı, elektron dönüşü ve göreli olmayan Schrödinger denklemindeki göreli düzeltmelerin bir sonucu olarak atomların spektral çizgilerinin çizgi bölünmesini tanımlar. İnce ve aşırı ince yapı arasındaki temel fark, ince yapılarda çizgi bölünmesinin elektron spin-yörünge eşleşmesi tarafından üretilen enerji değişikliklerinin bir sonucu olması, oysa aşırı ince yapılarda çizgi bölmenin, arasındaki etkileşimin bir sonucu olmasıdır. manyetik alan ve nükleer spin.
Aşağıdaki tablo, ince ve aşırı ince yapılar arasındaki farkı özetler.
Özet – İnce ve Aşırı Hassas Yapı
İnce yapı, elektron dönüşü ve göreli olmayan Schrödinger denklemindeki göreli düzeltmelerin bir sonucu olarak meydana gelen atomların spektral çizgilerinin bölünmesidir. Bu arada, aşırı ince yapı, elektron bulutları ve çekirdek arasındaki etkileşim nedeniyle atomlardaki, moleküllerdeki ve iyonlardaki enerji seviyelerinin bölünmesidir. İnce ve aşırı ince yapı arasındaki temel fark, ince yapılarda çizgi bölünmesinin elektron spin-yörünge eşleşmesi tarafından üretilen enerji değişikliklerinin bir sonucu olması, oysa aşırı ince yapılarda çizgi bölmenin, arasındaki etkileşimin bir sonucu olmasıdır. manyetik alan ve nükleer spin.
