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超精細結構是什麼

原子物理學中的一箇概念

超精細結構是原子物理學中的一箇概念,它描述了原子中由於核磁矩和核電四極矩引起的原子能級和光譜的多重分裂。這種結構比精細結構小大約3個數量級,因此需要使用分辨本領很高的分光儀器來觀測。超精細結構的能級由電子的總角動量量子數J、核的自旋量子數I以及包括核自旋的總角動量量子數F來標記,其能級間隔遵循類似的朗德間隔定則。核電四極矩與電子在覈處所產生的電場梯度相互作用,引起能量的微小改變,這些改變疊加在由核磁矩引起的超精細結構上,導致分裂偏離朗德間隔定則。超精細結構與精細結構在形成機理上具有相似性,都是通過磁矩耦合來實現的。在弱磁場下,這種結構表現爲塞曼效應,而在強磁場下,則表現爲帕邢-巴克效應。