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Mecânica Quântica I

Aula 18 - Correções de Estrutura Hiperfina

por Renata Zukanovich Funchal

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Sobre a aula

Nessa discutimos as correções de estrutura hiperfina que aparecem no espectro atômico devido a interação do spin do núcleo com o(s) elétron(s). Como vimos na ultima aula apenas múltiplos magnético ímpares e elétricos pares podem dar origem a correções não nulas. Discutimos na aula de hoje as correções de dipolo magnético (M1),
única correção para os estados do hidrogênio e as correções de quádruplo elétrico (E2) - correção que aparece quando o spin do núcleo é igual ou maior do que 1. Calculamos, em especial, a correção de estrutura fina para o estado fundamental 1s_1/2 do átomo de Hidrogênio que dá origem a famosa linha de 21 cm tão usada na astronomia.

Disciplina

PGF5001-17 Mecânica Quântica I

EMENTA

1. Fundamentos da Teoria Quântica. Espaço de Hilbert, estados e probabilidades, quantização canônica. Equações de movimento, descrições de Schrödinger, Heisenberg e de Interação.
2. Simetrias e leis de conservação. Rotações, momento angular orbital e spin, adição do momento angular. Estados de partícula livre. Potenciais centrais. Espectro discreto. Espectro contínuo em um potencial de curto alcance e estados de espalhamento.
3. Métodos de aproximação: métodos perturbativos para estados estacionários e para evolução temporal; princípio variacional.
4. Sistemas quânticos de baixa dimensionalidade: sistemas de dois níveis, oscilador harmônico, movimento em campo magnético. Espalhamento em uma dimensão e aproximação WKB.
5. Átomos Hidrogenóides. Estrutura fina e hiperfina. Efeito Zeeman e Stark.