البنية الدقيقة لذرة الهيدروجين. الجزء الأول

تمت دراسة البنية الدقيقة لذرة الهيدروجين بواسطة طريقة الميكروويف. يتم إنتاج شعاع من الذرات في الحالة غير المستقرة 2^2S₁₂ عن طريق قصف الهيدروجين الذري. يتم الكشف عن الذرات غير المستقرة عندما تسقط على سطح معدني وتخرج الإلكترونات. إذا تم تعريض الذرات غير المستقرة لقوة تردد راديو عند التردد المناسب، فإنها تخضع لانتقالات إلى الحالات غير المستقرة 2^2P₁₂ و2^2P₃₂ وتتلاشى إلى الحالة الأساسية 1^2S₁₂ التي لا يتم الكشف عنها. بهذه الطريقة، يتم تحديد أنه على العكس من توقعات نظرية ديراك، فإن الحالة 2^2S₁₂ لا تمتلك نفس الطاقة مثل الحالة 2^2P₁₂، بل تقع أعلى بمقدار يعادل تردد حوالي 1000 ميغاهيرتز/ثانية. ضمن دقة القياسات، فإن فصل مستويات 2^2P₁₂ و2^2P₃₂ يتفق مع نظرية ديراك. لم يتم ملاحظة أي اختلافات في تحول المستوى أو فصل الأزواج بين الهيدروجين والديوتيريوم. تم الحصول على هذه النتائج باستخدام الجهاز الأول الذي يعمل. سيتم الإبلاغ عن قياسات أكثر دقة في الأوراق اللاحقة بالإضافة إلى مقارنة تفصيلية مع التفسير الكمي الديناميكي لتحول المستوى بواسطة بيث. من بين المواضيع التي تم مناقشتها في سياق هذا العمل (1) الملاحظات الطيفية لخط H_، (2) المحاولات المبكرة لاستخدام الميكروويف لدراسة البنية الدقيقة للهيدروجين، (3) وجود ذرات هيدروجين غير مستقرة، وخصائصها وطرق إنتاجها وكشفها، (4) تقديرات الإنتاج ومتطلبات الطاقة الترددية، (5) تأثيرات هيكل زيمان والهيكل الفائق، (6) إخماد الذرات الهيدروجينية غير المستقرة بواسطة الحقول الكهربائية والميكانيكية، (7) إنتاج شعاع مستقطب من ذرات هيدروجين غير مستقرة.