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Mn~(22+)离子激发态的能级结构和振子强度的理论研究

刘鑫  
【摘要】: 本文首先概述了作为物理学重要分支之一的原子分子物理,特别是该领域的主流研究方向—原子结构方面的发展现状.在对原子结构理论的研究方法进行总结后,阐明了高激发和高离化原子体系已成为原子物理的重要研究领域。在总结了类锂离子体系问题时的常用方法的基础上,评述了全实加关联(FCPC)方法的主要思想和重要成就。利用FCPC方法计算了类锂Mn22+离子1s2nl (l = s, p;n≤9)的电离能、激发能和跃迁能。非相对论能量及波函数用Rayleigh-Ritz变分法确定;将相对论效应和质量极化效应作为微扰,计算了它们对体系能量的修正;利用有效核电荷方法计算了电子的量子电动力学(QED)效应对电离势和激发能的贡献;为了得到高精度的理论结果,还考虑了离子实修正和高角动量分波对能量的贡献;并且通过计算自旋-轨道相互作用和自旋-其它轨道相互作用算符的期待值得到了精细结构劈裂。 依据单通道量子亏损理论,确定了Mn22+离子1s2nl (l = s, p;n≤9)这两个Rydberg系列的量子数亏损。用这些作为能量缓变函数的量子亏损,可以实现对任意高激发态(n≥10)能量的可靠预言。 本文还用在计算能量过程中确定的跃迁能和相应状态的FCPC波函数,计算了Mn22+离子1s2ns-1s2np (n≤9)跃迁的振子强度。将这些分立态之间跃迁振子强度与单通道量子亏损理论相结合,得到从某一初态到相应的Rydberg系列所有激发态(包括连续态)的偶极跃振子强度和振子强度密度,从而将Mn22+离子的这一重要光谱特性的理论预言外推到整个能域。


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