超强磁场中氢原子的光电离截面的计算

在求得强磁场中氢原子基态能级与波函数的基础上,对氢原子在超强磁场(B=10^7～10^8T)中的光电效应过程进行研究,得到了不同入射光子能量和磁场强度与氢原子光电离截面的定量关系;入射光子能量远大于无外场时基态氢原子电离能的情况下,计算结果与玻恩近似计算结果相一致．     

氢光谱测定与里德伯常数的再分析

扼要地叙述了氢原子线状光谱的理论之后，着重从实验结果分析谱线分布不等距和谱线强度递减的原因；并从跃迁几率找到合理的解释。同时，对光谱公式中的ｎ＾２反比提出了我们的见解。     

氢原子光谱实验装置的研究

氢原子光谱实验是重要的近代物理实验之一,它证明了玻尔氢原子理论的正确。该实验对深入理解原子的量子理论具有重要意义。用三种实验装置对氢原子光谱实验进行研究,并对它们进行比较。指出了各种方法的优点及不足,找到一个既能使学生增强动手能力,保留传统实验的优势,又能接触到现代化实验手段的氢原子光谱的实验方法。     

二维和三维氢原子能级精细结构比较

从二维和三维氢原子能级的精细结构的表达式出发,进行数值计算,进行数值计算,找到能级的精细结构数值的规律性。利用多媒体著作工具ＭｕｌｔｉｍｅｄｉｅＴｏｏｌＢｏｏｋ计算能级并画出能级图和能级间距图,进行比较。证实从三维降为二维能级降低而能级间距增大。从基态到第一激发态、从第一激发态到第二激发态、从第二激发态到第三激发态二维能级间距分别是三维能级间距的４．７４、２．０５和１．６１倍。     

二维和三维氢原子能级精细结构比较

从二维和三维氢原子能级的精细结构表达式出发，进行数值计算，找到能级的精细结构数值的规律性。利用多媒体著作工具MultimediaToolBook计算能级并画出能级图和能级间距图，进行比较。证实从三维降为二维能级降低而能级间距增大。从基态到第—檄发态、从第—激发态到第二激发态、从第二激发态到第三激发态二维能级间距分别是三维能级间距的4．74、2．05和1．61倍。     

氢原子量子化问题的路径积分解法

路径积分方法在规范场论中获得了成功的运用,但对单粒子量子力学问题,长期以来只能求解谐振子这样的问题,而对氢原子的能级与波函数这样简单而重要的问题却不能精确求解。本文在前人工作的基础上提出一种用路径积分方法解氢原子问题的新方案,即引进与路径有关的时间τ=τ(t,r(t)),并作非线性变换dτ=dτ/4r,从而把氢原子的径向分波核与已知的谐振子径向分波核联系起来,求得了氢原子能量本征值与本征函数的精确解。     

氢原子的稳定性分析

考虑一个受扰动的经典氢原子系统,利用直接微扰法求出了该系统微扰解的一般形式,利用Lyapunov稳定性定理对微扰解进行了稳定性分析得到了在不同微扰下系统是Lyapunov稳定的,渐近稳定的和不稳定的三种结局。     

论玻尔理论和对应原理

玻尔理论完满的解释了氢原子光谱的规律,推动了量子力学的形成.时应原理则说明在极限的情况下,量子力学可以过渡到经典物理,本文详细分析了玻尔理论的建立过程以及量子力学与经典物理相对应的普遍原理一对应原理.     

地球物理资料非线性反演方法讲座（十一）模拟原子跃迁反演法

模拟原子跃迁反演法源于原子物理学,它模拟了物理学中原子从激发态向基态跃迁的物理过程。模拟原子跃迁反演算法的基本思想是：将地球物理反演理论中的反演目标函数生成目标能级函数,然后通过能级跃迁过程使模拟的系统最终达到系统能级最小值的过程。模拟原子跃迁反演法是利用了地球物理反演问题求解过程与原子中能级跃迁过程的相似性建立的一种新的地球物理反演方法。本讲座概要地介绍了模拟原子跃迁法的基本原理、目标能级化过程、能级跃迁、模型搜索及解的接受准则及模拟原子跃迁法的实现过程,并给出了模拟原子跃迁法对典型测试函数和大地电磁资料反演,最后总结和归纳了模拟原子跃迁法的特点。     

氢原子的稳定性分析

考虑一个受扰动的经典氢原子系统，利用直接微扰法求出了该系统微扰解的一般形式，利用Lyapunov稳定性定理对微扰解进行了稳定性分析得到了在不同微扰下系统是Lyapunov稳定的，渐近稳定的和不稳定的三种结局。     

驱动场作用下光子晶体中的光场-原子束缚态

光子晶体中光子带隙的存在导致光场 -原子束缚态的存在。该束缚态的性质与镶嵌在光子晶体中原子的个数、原子的能级结构、能级相对光子带隙边缘的位置以及有无驱动场有关。利用求束缚态本征波函数的方法 ,讨论了光子晶体中一个三能级原子在相干场驱动下 ,由于光和原子之间的相互作用产生束缚态的性质。分析了在各种束缚态下原子各能级的粒子数布居随驱动场拉比频率的变化。分析结果表明 ,系统中存在多重束缚态 ,而且与上能级相对光子带隙的位置有关 ,当上能级位于带隙外时 ,只有一个本征束缚态 ,且原子几乎不能停留在上能级 ;当上能级在带隙内时 ,有两个本征束缚态 ,且两个本征束缚态的性质截然不同 ,原子各能级的粒子数布居随驱动场参数变化很明显     

氢原子在Cu，Pt（100），（111），（110）面上的吸附扩散势能面结构的研究

构成了Ｈ－ＣＵ，Ｈ－Ｐｔ相互作用的５参数Ｍｏｒｓｅ势，用经典的对势方法研究了氢原子在Ｃｕ（１００），ＣＵ（１１１），ＣＵ（１１０），Ｐｔ（１００），Ｐｔ（１１１），Ｐｔ（１１０）面上的吸附和扩散，得到了氢原子在６个表面上的吸附位、吸附几何、键能及本征振动等数据和实验结果附和得很好。同时系统地研究了６个体系的吸附扩散势能面结构。此外，还重点研究了氢原子在ＣＵ（１００）、Ｐｔ（１１１）两体系的吸附态之间经过渡态扩散的活化能，扩散系数及隧道效应对扩散系数的影响，这些工作都基本上达到预期的结果，证实了所采用的方法的可行性。     

Study on hydrogen atom adsorption and diffusion properties on Mg (0001) surface

Hydrogen atom adsorption and diffusion properties on clean and vacancy defective Mg (0001) surface have been investigated systematically by using a first-principles calculations method based on the density functional theory. The calculation results of adsorption energy and diffusion energy barrier show that hydrogen atom is apt to be adsorbed at fcc and hcp sites on clean Mg (0001) surface, and fcc adsorption site is found to be more preferred. The highest diffusion energy barrier is estimated as 0.6784 eV for the diffusion of hydrogen from clean Mg (0001) surface into its bulk. Surface effects, which affect hydrogen diffusion obviously, results in a slow diffusion velocity of hydrogen from surface to subsurface, while a fast one from subsurface to bulk, indicating the range of surface effects is only restricted within two topmost layers of Mg (0001) surface. Comparatively, Mg atom vacancy on Mg (0001) surface not only enhances the chemisorption interaction between H and Mg surface, but also benefits H atom diffusion in Mg bulk with relatively more diffusion paths compared with that of clean surface. Besides, hydrogen atom is found to occupy mostly the tetrahedral interstice when it diffuses into the Mg bulk. Further analysis of the density of states (DOS) shows that the system for hydrogen atom to be adsorbed at fcc site has a lower DOS value (N (E _F)) at Fermi level and more bonding electrons at the energy range blow the Fermi level of H/Mg (0001) system as compared with that at hcp site. On the other hand, the enhanced chemisorption interaction between hydrogen and defective surface should be attributed to the fact that the electronic structures of Mg (0001) surface are modified by an Mg vacancy, and the bonding electrons of the topmost layer Mg atoms are transferred from low energy range to Fermi level, which is in favor of improving the surface activity of Mg (0001) surface. Supported by the PhD Programs Foundation of Ministry of Education of China (Grant No. 200805321032), the Science and Technology Program Project of Hunan Province (Grant No. 2008GK3083) and the Program for Changjiang Scholars and the Innovative Research Team in university (Grant No. 531105050037)     

第一性原理研究Mn重掺杂对β-Ga2O3的电子结构和光学性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了Mn重掺杂对β-Ga2O3物理性能的影响。建立了β-Ga2O3模型,用Mn原子部分替代Ga原子构建Ga2-xMnxO3的超胞模型,实现对β-Ga2O3的掺杂,分别对x等于0.0625、0.125和0.25的模型进行了几何结构优化,获得稳定的晶格结构和晶胞参数,并对它们的能带结构、态密度和光学性能等进行分析。计算结果表明：Mn掺杂后,禁带宽度减小,费米能级上移进入导带,增大了载流子浓度,提高了体系的电导率;介电函数的虚部有明显的变化;β-Ga2O3在400-700nm的范围内,吸收系数和反射率均有不同程度的降低,与未掺杂的β-Ga2O3相比,能量损失谱的峰值发生了红移。     

二体法计算ZnO量子点中激子的基态能

采用二体模型,通过坐标变换把二体问题化为两个单体问题,再分别采用无限深球方势阱和氢原子模型求解,通过一定的近似,得到了ZnO量子点的基态能的近似解析解.     

势模型理论下离子激发能级的相对论修正

在高电离态类H离子新势函数模型基础上,对离子激发态能级进行了相对论修正,对类H氖的软X射线谱进行了计算,结果与实验值吻合较好。     

氢分子离子的有效分数核电荷数

把氢分子离子作为一个近似有心力场“原子”模型,计算得到有效分数核电荷数。利用有效分数核电荷数计算氢分子离子势能函数,其势能函数理论值和实验值基本相符,从而证明了有相对稳定的有效核电荷数是分数。