Что значит "сверхтонкая структура"

расщепление уровней энергии (и спектральных линий) атома на несколько подуровней, вызываемое главным образом взаимодействием магнитных моментов атомных ядер с магнитным полем электронов. Расстояние между подуровнями сверхтонкой структуры в 1000 раз меньше, чем между уровнями тонкой структуры.

сверхтонкое расщепление уровней, расщепление уровней энергии атома на близко расположенные подуровни, вызванное взаимодействием магнитного момента ядра с магнитным полем атомных электронов. Энергия (E этого взаимодействия зависит от возможных взаимных ориентаций спина ядра и электронных спинов. Число этих ориентаций определяет число компонент С. с. Уровни энергии также могут расщепляться и смещаться в результате взаимодействия квадрупольных моментов ядер с электрическим полем электронов. Расстояние между подуровнями С. с. в ~ 1000 раз меньше, чем между уровнями тонкой структуры , т. к. (Е в ~ 1000 раз меньше энергии спин-орбитального взаимодействия . Благодаря С. с. уровней в спектре атома вместо одной спектральной линии появляется группа близко расположенных линий ≈ С. с. спектральной линии.

С. с. спектральной линии может усложняться также вследствие отличия частот спектральных линий изотопов химического элемента ≈ изотонического смещения. При этом происходит наложение спектральных линий различных изотопов, из смеси которых состоит элемент. Изотопическое смещение для тяжёлых элементов того же порядка, что и dЕ. С. с. может наблюдаться также в спектрах молекул и кристаллов.

Лит.: Шпольский Э. В., Атомная Физика, 6 изд., т. 1, М., 1974; Фриш С. Э., Оптические спектры атомов, М. ≈ Л., 1963; его же, Спектроскопическое определение ядерных моментов, Л. ≈ М., 1948.

Сверхтонкая структура — структура уровней энергии атомов , молекул и ионов и, соответственно, спектральных линий , обусловленная взаимодействием магнитного момента ядра с магнитным полем электронов . Энергия этого взаимодействия зависит от возможных взаимных ориентаций спина ядра и спинов электронов .

Соответственно, сверхтонкое расщепление — расщепление уровней энергии на несколько подуровней, вызываемое таким взаимодействием.

Согласно классическим представлениям, электрон, обращающийся вокруг ядра, как и любая движущаяся по круговой орбите заряженная частица, имеет магнитный дипольный момент . Аналогично и в квантовой механике , орбитальный угловой момент электрона создаёт определённый магнитный момент . Взаимодействие этого магнитного момента с магнитным моментом ядра (обусловленным ядерным спином ) приводит к сверхтонкому расщеплению . Однако электрон также обладает спином , дающим вклад в его магнитный момент . Поэтому сверхтонкое расщепление имеется даже для термов с нулевым орбитальным моментом .

Расстояние между подуровнями сверхтонкой структуры по порядку величины в 1000 раз меньше, чем между уровнями тонкой структуры .

Аномальная сверхтонкая структура обусловлена взаимодействием электронов с квадрупольным электрическим моментом ядра .