المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

معنى كلمة محق‌
28-12-2015
اختيار شكل النموذج المستخدم في فحص الاجهاد والتوتر
29-12-2017
معنى كلمة رسل
23/11/2022
انتصار القضية الاسلامية
17-3-2016
الحب في الإسلام
2024-10-01
مركبات بمراكز كيرالية غير الكاربون
2023-08-08

n = 2 Hydrogen with Electric and Magnetic Fields  
  
996   02:45 مساءاً   date: 19-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 69


Read More
Date: 6-9-2016 923
Date: 29-8-2016 1196
Date: 25-7-2016 1186

n = 2 Hydrogen with Electric and Magnetic Fields

Consider an electron in the n = 2 state of the hydrogen atom. We ignore relativistic corrections, so the 2s and 2p states are initially degenerate. Then we impose two simultaneous perturbations: an electric field E in the x-direction  and a magnetic field B, which is given by the vector potential A = (B/2)(-y, x, 0). Ignore the magnetic moment of the electron. Calculate how the n = 0 states are altered by these simultaneous perturbations.

SOLUTION

The four orbital states: the s-state is |00⟩ and the three p-orbitals are |1 -1⟩, |10⟩, |11⟩. Here again, spin is not affected by this perturbation. We must evaluate the 10 different matrix elements ⟨LM|V(z)|L'M'⟩ which occur in the symmetric 4 × 4 matrix.

One interaction potential is V = -e|E|x. One can use parity and other group theory arguments to show that the only nonzero matrix elements are

(1)

(2)

One can show that ζ and ζ' are equal to within a phase factor. We ignore this phase factor and call them equal. The evaluation of this integral was demonstrated in the previous solution. The result here is compared to the one in the previous problem.

 To first order in the magnetic field, the interaction is given by

(3)

In spherical coordinates the three unit vectors for direction are

In these units the vector potential can be written as  Similarly, the momentum operator in this direction is

(4)

(5)

(6)

where the cyclotron frequency is ωc = eB/mc. The magnetic field is a diagonal perturbation in the basis |LM.

Now the state|10⟩ has no matrix elements for these interactions and is unchanged by these interactions to lowest order. So we must diagonalize the 3 × 3 interaction matrix for the three states |00⟩, |11⟩, |1 – 1⟩:

(7)

(8)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.