ЖЭТФ, Том 124,
Вып. 5,
стр. 996 (Ноябрь 2003)
(Английский перевод - JETP,
Vol. 97, No 5,
p. 890,
November 2003
доступен on-line на www.springer.com
)
АТОМ ВОДОРОДА В СВЕРХСИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ И ЭФФЕКТ ЗЕЛЬДОВИЧА
Карнаков Б.М., Попов В.С.
Поступила в редакцию: 23 Апреля 2003
PACS: 03.65.-w, 32.30.-r
Рассмотрена задача об атоме водорода в сверхсильном магнитном поле Гс. Для состояний с различными квантовыми числами nρ и m получены аналитические формулы, описывающие энергетический спектр этого атома. Сравнение с имеющимися расчетами показывает их высокую точность в области . Отмечается, что полученные формулы указывают на проявление эффекта Зельдовича, т. е. перестройки атомного спектра под влиянием сильного искажения кулоновского потенциала на малых расстояниях. Обсуждаются релятивистские поправки к энергии уровней, роль которых возрастает вместе с полем и становится существенной при Гс. Предлагаются параметры, в терминах которых эффект Зельдовича имеет наиболее простой вид. Анализ результатов прецизионных численных расчетов энергетического спектра атома водорода в постоянном магнитном поле показывает, что в области сверхсильных полей Гс в спектре атомных уровней наблюдается эффект Зельдовича. Поля такой величины существуют в нейтронных звездах и, возможно, в магнитных белых карликах. Установлены нижние границы полей Bmin, необходимых для проявления этого эффекта. Обсуждаются некоторые свойства атомных состояний в сверхсильном магнитном поле, в том числе их средний радиус и квадрупольный момент. Вычислены вероятности электрических дипольных переходов между нечетными атомными уровнями и глубоким основным уровнем.
|
|