被约束的氢分子

作     者：云中客 

出 版 物：《物理》 (Physics)

年 卷 期：2009年第38卷第5期

页      码：361-361页

摘      要：当粒子被约束在与其动量相关的、波长又与德布罗意波长相接近的范围内时,它必将会呈现出它的量子行为.最近英国Nottingham大学的***教授和他的同事们设计了一个经典的实验.他们首先选取氢分子作为研究样品,原因首先是由于氢分子具有最简单的分子结构,它在低温时只要考虑平动与转动能级间的跃迁;其次是由于在利用新发展的技术构筑一个开放式的碳原子布基球时,球笼上碳原子间的间隔只能允许单个氢分子进入笼内.当氢分子安置于笼内后,就将整个系统降温到2.5K,再用中子束作探针进行测试,就可得到中子的能谱图.从能谱图上可看到,在10—20meV的范围内出现了若干尖峰.这应该是对应于整个分子的跃迁能量,而不是对应于电子的跃迁能量.这个能量正好是对应于氢分子转动运动的能级跃迁.对于不受约束的氢分子,它的转动能级也是量子化的,根据泡利不相容原理,氢分子的核自旋若是反向排列的,则称为仲氢态;核自旋若是同向排列的,则称为正氢态,它对应着转动的第一激发态.从理论上看,中子与被约束的氢分子相互作用后,可能会出现两种状态:一是中子失去能量而慢化;一是中子获得能量而加速.所以中子束有能力使核自旋反转,使氢分子在这两个转动能态之间...

主 题 词：氢分子 德布罗意波 动量相关 量子行为 分子结构 转动能级 粒子 跃迁 

学科分类：07[理学] 070203[070203] 0702[理学-物理学类] 

馆 藏 号：203114188...