Lambverschuiving: verschil tussen versies
Gemaakt door het vertalen van de pagina "Lamb shift" |
(geen verschil)
|
Versie van 23 apr 2023 22:20
In de natuurkunde is de Lamb-shift een verschil in energie tussen de twee energieniveaus 2 S 1/2 en 2 P 1/2 van het waterstofatoom. Dit energieverschil werd niet voorspeld door de Dirac-vergelijking, volgens welke deze toestanden dezelfde energie zouden moeten hebben. Het fysisch verschijnsel is genoemd naar onderzoeker Willis Lamb, die het verschijnsel voor het eerst onderzocht.
De iInteractie tussen de vacuümenergiefluctuaties en het waterstofelektron in deze verschillende orbitalen is de oorzaak van de Lamb-shift, zoals bleek na de ontdekking ervan. De Lamb-shift heeft sindsdien een belangrijke rol gespeeld door fluctuaties in vacuümenergie in de theoretische voorspelling van Hawking-straling van zwarte gaten .
Dit verschijnsel werd voor het eerst gemeten in 1947 in het Lamb-Retherford-experiment op het waterstofmicrogolfspectrum [1] en deze meting vormde de stimulans voor de renormalisatietheorie om met de verschillen om te gaan. Het was de voorbode van de moderne kwantumelektrodynamica, ontwikkeld door Julian Schwinger, Richard Feynman, Ernst Stueckelberg, Sin-Itiro Tomonaga en Freeman Dyson . Lamb won in 1955 de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn ontdekkingen met betrekking tot de Lamb-shift.
In het waterstofspectrum
In 1947 was Hans Bethe de eerste die de Lamb-shift in het waterstofspectrum verklaarde en legde daarmee de basis voor de moderne ontwikkeling van de kwantumelektrodynamica. Bethe was in staat om de Lamb-shift af te leiden door het idee van massarenormalisatie te gebruiken, waardoor hij de waargenomen energieverschuiving kon berekenen als het verschil tussen de energieverschuiving van een gebonden elektron en de energieverschuiving van een vrij elektron. [2] De Lamb-shift biedt een meting van de fijnstructuurconstante α tot beter dan een deel op een miljoen, waardoor een precisietest van de kwantumelektrodynamica mogelijk is.
Zie ook
- Uehling-potentieel, eerste benadering van de Lamb-verschuiving
- Shelter Island-conferentie
- Zeeman-effect gebruikt om de Lamb shift te meten
Referenties
- ↑ G Aruldhas (2009). Quantum Mechanics, 2nd. Prentice-Hall of India Pvt. Ltd., "§15.15 Lamb Shift", p. 404. ISBN 978-81-203-3635-3.
- ↑ Bethe, H. A. (1947). The Electromagnetic Shift of Energy Levels. Phys. Rev. 72 (4): 339–341. DOI: 10.1103/PhysRev.72.339.
Verder lezen
- Boris M Smirnov (2003). Physics of atoms and ions. Springer, New York, 39–41. ISBN 0-387-95550-X.
- Marlan Orvil Scully & Muhammad Suhail Zubairy (1997). Quantum optics. Cambridge University Press, Cambridge UK, 13–16. ISBN 0-521-43595-1.