类氢原子的相对论 Ritz 方法 I：理论考量
原子物理
2022-12-12 v2 高能物理 - 唯象学
量子物理
摘要
Rydberg 公式与 Ritz 量子缺假说自量子力学诞生前起便是原子物理中的标准理论工具，然而该方法始终受限于其非相对论基础。本文给出描述任意质量比类氢系统的长程相对论有效理论，从而推广了经典的类 Ritz 方法。将相对论理论拟合于束缚态 QED 所预言的氢能级表明，其优于经典的非相对论方法。解析分析揭示了束缚态 QED 能级预言中关联高阶修正与低阶修正的非线性一致性关系，为未来的微扰计算提供了路标，并对 Bethe 对数的渐近行为给出了见解。该方法的应用包括拟合原子光谱数据，从而可由大型光谱数据集确定精细结构常数，并能在不依赖束缚态 QED 的情况下检验数据的内在一致性。
引用
@article{arxiv.2206.02494,
title = {Relativistic Ritz approach to hydrogen-like atoms I: theoretical considerations},
author = {David M. Jacobs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.02494},
year = {2022}
}
备注
v2: 11 pages of main text, 14 figures, 2 appendices