氢原子中的自旋轨道耦合、Thomas 进动与 Dirac 方程的精确解
原子物理
2019-09-17 v1 量子物理
摘要
玻尔氢原子模型可被扩展以解释观测到的自旋轨道相互作用，既可引入 Thomas 进动，也可规定在自旋翻转跃迁期间轨道半径保持不变。换言之，若欲扩展玻尔模型以容纳电子自旋，则实验观测要求 Thomas 进动（一个可疑的假设）的存在，或在自旋翻转跃迁期间人为稳健轨道的存在。这等同于承认玻尔模型——一种理解氢原子的简陋方式——价值有限，且人们应真正依赖 Dirac 方程来获取自旋的物理意义、产生 g=2 的回转磁系数之机制、Zeeman 分裂、对 Schrödinger 方程的相对论修正、Darwin 项，以及自旋轨道耦合能量中正确的 1/2 因子。
引用
@article{arxiv.1909.07333,
title = {Spin-orbit coupling in the hydrogen atom, the Thomas precession, and the exact solution of Dirac's equation},
author = {Masud Mansuripur},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07333},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 94 equations, 6 references