闭卷重建相对论动能修正的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
原子与分子物理 · 小纸条
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闭卷重建自旋—轨道耦合的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建Darwin 项的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建精细结构合并与 j 简并的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建核自旋与超精细耦合的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:精细结构标度的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:超精细多重态的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
核心:电子静止系核电场与 Thomas 因子共同给 H_SO∝(1/r)(dV/dr)L·S;算例/实验:用 L·S=[J²-L²-S²]/2 求 j=l±1/2 的能量差;反例:漏掉 Thomas 进动会使系数错一倍。
核心:展开相对论能量得 H'_rel=-p⁴/(8m³c²),其期望值给 α² 量级精细修正;算例/实验:用未扰动氢态估算修正随 n、l、Z 的标度;反例:高Z不能只保留低阶展开,应使用 Dirac 图景。
核心:三项相对论修正合并后氢精细结构主要依赖 n、j,量级约 (Zα)² 相对主能级;算例/实验:计算 n=2 的 j=1/2 与3/2劈裂并转成频率;反例:Lamb 位移来自量子电动力学,打破部分 Dirac 简并,不能算进普通精细结构。
核心:Darwin 项与 ∇²V 有关,对点 Coulomb 势集中在原点,因此只直接影响 s 态;算例/实验:用 s 与 p 波函数原点行为解释选择性;反例:把 Darwin 项解释成经典粒子抖动轨道会过度实体化。
核心:按给定 Z,n,j 计算低阶无量纲精细修正并比较 Z⁴ 标度;算例/实验:测试 H、He⁺、不同j与非法量子数;反例:低阶公式不是高Z精确值,输出必须标模型标签。
核心:I 与 J 耦合成 F;磁偶极超精细 H=A I·J/ħ²,能量由 F(F+1)-I(I+1)-J(J+1) 给出;算例/实验:推导氢 1s F=0,1 间隔和21 cm线的能量尺度;反例:有 J≥1 或 I≥1 时还可能有电四极项。
核心:输入 I,J,A,枚举 F 并输出相对能量;算例/实验:覆盖 I=1/2、J=1/2,多个F,A负号与零自旋;反例:F 取值步长为1且从|I-J|到I+J,半整数浮点枚举要谨慎。