Как зафиксировать ось квантования атома?

Question

Как зафиксировать ось квантования атома?

Физика
спектроскопия
атомная физика
квантовая механика
теория возмущений

пользователь 224659

Предположим, я посылаю линейно поляризованный свет на атом водорода. Используя теорию возмущений первого порядка, можно показать, что в зависимости от относительной поляризации света к оси квантования водорода либо

м "=" 0 или м "=" \pm 1

$m=0 \quad\quad\textrm{or}\quad\quad m=\pm1$ для переходов, которые могут быть возбуждены.

m = 0

$m=0$ выполняется, если поляризация совпадает с направлением оси квантования.

Как фиксируется эта ось квантования? Я бы предположил, что его направление неизвестно, пока его не ударит электромагнитная волна, а затем он рухнет в определенном случайном направлении. Но как можно заранее зафиксировать ось квантования, чтобы, например, только $m=0$ переходы происходят?

Любопытный Разум

Я не знаю, какой должна быть «ось квантования атома». Вы определяете

m

$m$ относительно оси, но эта ось не является свойством атома — вы можете буквально выбрать любую другую ось и по-прежнему описывать ту же систему, вы просто меняете основу своего пространства состояний.

пользователь 224659

@ACuriousMind Очевидно, вы правы .. Теперь это имеет гораздо больше смысла. Я совсем запутался и подумал, что

m

$m$ -значения - это свойства атома...

Дуга

@ACuriousMind, позволю себе не согласиться. Когда система находится в собственном состоянии

L_{z}

$L_z$ оператора, он не может одновременно находиться в собственном состоянии ни

L_{x}

$L_x$ или

L_{y}

$L_y$ , как собственное состояние

L_{z}

$L_z$ всегда можно записать в виде линейной суперпозиции

L_{x}

$L_x$ и

L_{y}

$L_y$ . То же самое касается операторов спина и полного углового момента.

Ответы (2)

Как зафиксировать ось квантования атома?

Я не знаю, какой должна быть «ось квантования атома». Вы определяете $m$ относительно оси, но эта ось не является свойством атома — вы можете буквально выбрать любую другую ось и по-прежнему описывать ту же систему, вы просто меняете основу своего пространства состояний.
@ACuriousMind Очевидно, вы правы .. Теперь это имеет гораздо больше смысла. Я совсем запутался и подумал, что $m$ -значения - это свойства атома...
@ACuriousMind, позволю себе не согласиться. Когда система находится в собственном состоянии $L_z$ оператора, он не может одновременно находиться в собственном состоянии ни $L_x$ или $L_y$ , как собственное состояние $L_z$ всегда можно записать в виде линейной суперпозиции $L_x$ и $L_y$ . То же самое касается операторов спина и полного углового момента.

пользователь 249087 · Answer 1

На практике, как, например, в эксперименте с ионной ловушкой, ось квантования для атомов определяется приложением статического поля B в известном направлении. Если магнитное поле отсутствует, спин находится в равной суперпозиции каждого направления.

my2cts · Answer 2

Линейно поляризованный свет состоит из равного количества фотонов с правой и левой круговой поляризацией. Равное количество в среднем, то есть с учетом квантовых флуктуаций. Это вызовет, в среднем, равное количество $\delta m=+1$ и $\delta m=-1$ переходы, опять же подверженные колебаниям. Ось квантования параллельна распространению фотона. Это было бы $1s \rightarrow 2p_{\pm}$ переходы, если водород изначально находится в основном состоянии.

Как зафиксировать ось квантования атома?

пользователь 224659

Любопытный Разум

пользователь 224659

Дуга

Ответы (2)

пользователь 249087

my2cts

Почему коррекция тонкой структуры оказывается в данном случае неопределенной?

Значение дипольного приближения для правил отбора

Диаграмма Гротриана для гелия

Можем ли мы использовать те же спектральные линии для гидрогеноида типа He+1He+1\rm He^{+1}

Двухуровневая система вращения в колебательной силе

Как будет выглядеть измерение положения электрона в электронной суперпозиции?

Первое возбужденное состояние атома HeHe\rm He

Почему линии в атомных спектрах имеют толщину? (Модель Бора)

Применяются ли правила отбора только для радиационных переходов или также для любого другого типа перехода?

Пороговый закон Вигнера в фотоотрыве и фотоионизации