ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 0
60 5. Джадд. Теория атомных спектров
может (или не может) использоваться при теоретико-групповом
анализе |
частиц, для |
которых / = 3 /г и s = VzСоставить |
таблицы |
правил ветвления для различных групп. |
|
||
6.3*. |
Вадзинский |
показал, что исключительную группу |
Картана |
Fit можно использовать для классификации состояний смешанных конфигураций
(s+d+g+/if
по схеме [22] |
|
Найти примеры использования групп Ев, Еі |
и Е&. |
6.4. Доказать, что при сужении R0-+R3 имеет место соотно |
|
шение |
|
(70) — DGHIKL44NOQ |
Т; |
использовать этот результат для отыскания всех возможных тер
мов максимальной мультиплетности |
для |
конфигурации h1. |
6.5*. Разложение представления |
(70), |
приведенное в задаче 6.4, |
имеет симметричную структуру по |
L (относительно терма L = 8, |
который встречается дважды). Найти общее условие появления
такой симметричной структуры термов. |
|
|
|
|
||
6.6*. |
Естественно определить оператор е,-, полагая |
|
|
|||
для нечетных k, кроме значения k=\. |
Найти с\ |
н построить |
опе |
|||
ратор е'.. |
|
|
|
|
g2 |
|
6.7 *. Найти значения коэффициентов |
для |
конфигураций |
||||
и Ii2, предполагая, что Ms=l- Зависят |
ли т^ от 5 |
и Ms, если 5 |
при |
|||
нимает |
максимальное значение для конфигурации lN и если Ms |
= |
=S?
6.8*. Рассчитать величины 0,- и pj из разд. 6.5.
6.9*. Рассмотрение значений генеалогических коэффициентов
(g''®{I£3Ѳ) показывает, что терм 5D для конфигурации g'1 можно построить, беря в' качестве родительского либо терм llF', либо терм 4 / конфигурации g3, т. е.
| а Ѵ Ѵ О Г = МаѴ4 />Г.
где д. — числовой множитель. Почему это соотношение имеет место? Покажите также, что имеет место соотношение
{ a V ^ r W ( a W > r ,
но что никакого такого соотношения |
не существует для третьего |
повторяющегося терма 5 / конфигурации |
g1. |
Гл. 6. Построение |
состояний |
61 |
6.10*. Какие из генеалогических |
коэффициентов |
(g5 0{|g4 9) |
имеют нулевые значения? Проверьте свои заключения |
непосредст |
|
венным расчетом. |
|
|
6.11*. Укажите простую причину, почему собственное значение (ея ) = 15 встречается четыре раза в третьем столбце табл. V I .
6.12*. Докажите, используя простые и наглядные |
рассуждения, |
||||
что |
|
|
|
|
|
\К а Ч | / 4 Я > Г = 0 , |
|
|
|
||
и таким образом объясните |
повторное |
появление |
значения —29 |
||
в табл. V I . |
|
|
|
|
|
6.13*. Докажите, что состояние 5І' конфигурации |
g 4 |
идентично |
|||
(с точностью до нормировочного множителя) |
состоянию |
||||
(см. замечания в разд. 6.6). |
|
|
операторы eg и |
||
6.14*. Установите, являются ли (или нет) |
|||||
квазиспиновыми скалярами. |
|
|
|
|
|
6.15. Рассматривая операторы |
|
|
|
|
|
{(ьѴ)( *) (ьѴ)( *') }( 1 \ |
|
|
|
||
построенные из бесспиновых |
бозонных |
тензорных операторов b f , |
|||
докажите, что представление |
(40... 0) |
группы |
Ru+i |
не |
содержит |
состояний Р при его приведении.
6.16*. Найдите число 5-состояний, появляющихся в разложении представления (2220) группы Rg. Постройте для ^-электронов трехчастичный оператор (из тензорных операторов VW нечетного ранга k), который преобразуется как (2220)S и производит то же разделение термов 'lF конфигурации g3 , что н оператор eg. Будет ли этот новый оператор производить то же расщепление термов конфигурации g'\ что и оператор eg?
6.17. Докажите, что собственные значения оператора eg для тех термов конфигурации g3 , для которых терм 3Р не является роди тельским, те же самые, что и собственные значения оператора
2 (1,-1,) [(s, . s,)+»/ 4 ] . l>j
6.18*. Рассчитайте собственные значения оператора eg для всех дублетов конфигурации g3.
6.19*. Рассчитайте энергетические матрицы кулоновского взаи модействия для всех термов конфигурации g3 . Будет ли энергия терма 2 Р той же самой, что и терма 2 0?
6.20*. Встретится ли представление (1 ... 10 ... 0) группы Яші хотя бы один раз в разложении произведения представлений
62 |
Б. Джадд. Теория |
атомных спектров |
( 1 т О г _ т ) X (1п Ог _ п ) ? Если это так, |
рассчитайте значения соответст |
|
вующих |
6/-коэффициентов |
|
где каждое представление Wi имеет вид (1 . . . 10 . . . 0). Рассчи тайте подобные значения 6/-коэффициентов для снмплектической группы.
6.21. Докажите, что неприводимые представления группы Rs, которые могут использоваться для характеристики состояния
К (аѴ)<">],
это представления (2110) и (1100). Докажите также, что такими представлениями для состояния
[«f, ( a W H
будут (2111) и (1110).
6.22. Убедитесь, что повторяемость значения —29 в табл. V I , так же как повторяемость значения 15 в этой таблице, можно объ яснить на основе соотношения
((1110) G-f-0110) LI (1111)//)=(), в котором U четное и L — 1 или 9.
7
КВАЗИЧАСТИЧНАЯ
|
|
|
|
СХЕМА КЛАССИФИКАЦИИ |
|||
|
|
|
|
|
7.1. й-электроны |
||
Собственные значения |
оператора ей, рассчитанные |
Армстронгом |
|||||
[23] для термов с максимальной |
мультиплетностью |
конфигураций |
|||||
hN, приводятся в табл. V I I , |
которая |
является |
продолжением до |
||||
1 = 5 табл. V I из разд. 6. Как и в табл. V I , в ней встречается |
много |
||||||
повторяющихся собственных |
значений. Так, например, собственное |
||||||
значение 45 встречается |
четыре |
раза, —10 |
и —49 — три |
раза, |
|||
|
|
|
|
|
|
Таблица VII |
|
Собственные |
значения |
оператора е/, |
|
|
|
1С- |
|
П1 |
|
терм |
(eh) |
терм |
(<?ft) |
|
зр |
26 |
55 |
—8 |
|
Зр |
-24 |
5 £ |
—57; —42,64; |
|
3 # |
-15 |
|
39,64 |
|
|
|
|||
m |
- 2 |
5G |
—50; —43,60; |
|
15 |
||||
|
6,60 |
|||
|
|
|
||
|
|
5 Я |
—45; —4 |
|
|
|
5/ |
—39; —22,59; |
|
терм |
<е д ) |
|
18,59 |
|
|
|
5/< |
—32; —4 |
|
ю |
—45 |
s i |
—24; 5; 36 |
|
—42 |
S/W |
—4 |
||
Ар |
—39 |
5/Ѵ |
—5; 36 |
|
4G |
—35; 26 |
5 0 |
6 |
|
4 # |
—4 |
5Q |
18 |
|
ч |
—24; 26 |
5 ? |
45 |
|
4 /< |
—17 |
|
|
|
4/. |
—9 |
|
|
|
Ш |
0 |
|
|
|
|
10 |
|
|
ііъ
терм |
(е д > |
вр —62,09; —16,91; —49
вр —62,20; —35,10; —14,33; 39,64
—49; 6
б# —58,10; —31,58; —22,19; 20,87
б/ —49; —10; 6
—44,50; —30,48; —3,35; 39,34
—10; 6
—28,14; —3,39; 24,52
ем —10; 6
ю6; 45
6Q 6
SR 45 SU 45
4Q 33
64 |
Б. Джадд. Теория атомных спектров |
6 — семь раз. |
Однако в табл. V I I появляется одна новая особен |
ность— иррациональные собственные значения, которые приводятся с двумя десятичными знаками. Это вызывает, конечно, некое непри ятное чувство. Очевидно, что оператор ед не столь хорош для кон
струирования состояний атомной оболочки, как оператор |
eg. Но, |
к нашему удивлению, случаи появления иррациональных |
величин |
обнаруживают определенную закономерность. Как будет показано ниже, исследование этой закономерности дает нам ключ к понима нию вообще всей проблемы повторяющихся собственных значений операторов eg и е^.
Поскольку интересующие нас целочисленные собственные зна чения появляются одновременно с нецелочисленными, вполне уме стно спросить: можно ли добавить к оператору ей какой-то новый оператор, который каким-либо образом уничтожил бы иррацио нальный характер оператора віи разумеется, без существенного его
изменения? |
|
|
|
|
|
Как видно из табл. V I I , иррациональные собственные |
значения |
||||
в случае конфигурации /г5 появляются только |
при |
L = \, |
3, 5, 7 и |
||
9,' а это как раз значения L |
для термов конфигурации h2. Воз |
||||
можно, поэтому к |
оператору |
eh надо добавить такой скалярный |
|||
оператор, который |
связывает |
конфигурации |
hN, |
отличающиеся |
тремя электронами, ибо такой оператор, в частности, будет иметь ненулевые матричные элементы между конфигурациями Л2 и Л5, которые могут изменить рассматриваемые собственные значения. Однако сразу возникает трудность: такой оператор должен связы вать также термы конфигурации /г5 с термами /г8 н целочисленные собственные значения, имеющиеся для конфигурации /г5, могут стать нецелочисленнымн для термов с соответствующими значе ниями L для конфигурации h8.
Следует отметить, однако, что значения L для термов (макси мальной мультиплетности) конфигурации /г5 идентичны с появляю щимися для конфигурации h6, так что, пожалуй, скалярный опера тор, который следует добавить к оператору ел, чтобы сделать последний более простым, должен связывать конфигурации, отли чающиеся не натри, а на четыре электрона. При этом термы конфи гурации hs могут быть связаны с единственным термом иН конфи гурации /г10 (предполагается, что мы работаем только в спин-вверх- пространстве) ; таким образом, термы конфигурации 1ів с четными
значениями |
L останутся |
незатронутыми. Три конфигурации /г, |
/г5 |
||||||
и /г9 |
по отношению к L имеют ту же структуру, что и конфигурации |
||||||||
hi0, |
he и h2, |
и поэтому для нас существенно |
сейчас, что |
произойдет |
|||||
при связывании новым скалярным оператором конфигураций h3, |
h1 |
||||||||
и /г11, которые имеют те же термы максимальной |
мультиплетности, |
||||||||
что и конфигурации h8, |
hk и h°. Для |
них |
снова |
нецелочисленные |
|||||
величины |
появляются |
только для |
таких |
значений |
L, |
которые |
|||
встречаются более одного раза в трех рассматриваемых |
конфигу |
||||||||
рациях. |
|
|
|
|
|
|
|
|