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类氦与类锂离子序列:临界电荷

数学物理 2015-05-28 v2 math.MP 原子物理 量子物理

摘要

在非相对论量子力学中,我们研究了具有无限大质量电荷中心 Z 和二至三个电子的库仑系统:(Z,e,e)(Z,e,e)(Z,e,e,e)(Z,e,e,e)。研究表明,在这两种情况下,总能量随 ZZ 变化的曲线是平滑的,没有任何可见的不规则性。因此,对于这两个系统,物理整数电荷 Z=1,2,...Z=1,2,... 并不扮演与电荷量子化相关联的特殊角色。根据定义,临界电荷 ZcrZ_{cr} 是将束缚态存在域与非束缚态(连续谱)域分开的电荷。对于这两个系统,分别找到了临界电荷 Zcr,2e=0.91085Z_{cr,2e}=0.91085Zcr,3e=2.009Z_{cr,3e}=2.009。基于数值分析,为这两个系统构造了关于 (ZZcr)(Z-Z_{cr}) 分数次幂的 Puiseux 展开。我们的结果表明在 ZcrZ_{cr} 处存在一个指数为 3/2 的平方根分支点奇点。简要讨论了临界电荷与 1/Z 展开收敛半径之间的联系。

关键词

引用

@article{arxiv.1104.4764,
  title  = {Helium- and Lithium-like ionic sequences: Critical charges},
  author = {N. L. Guevara and A. V. Turbiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4764},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, LaTeX, typos corrected, Fig.1 added, a Note Added with calculated critical charge for $2^1S$ state for $(Z,e,e)$ system, $Z_{cr,2e}^{(2^1S)}\ =\ 1.02$