Xe原子4f波函数塌缩研究：等核与等电子系列离子

"Xe原子的等核及等电子系列离子4f波函数塌缩研究 (2011年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，详细探讨了Xe（氙）原子的4f电子波函数在等核及等电子系列离子中的塌缩现象。作者通过采用HFR（Hartree-Fock-Roothaan）和LS-dependent（LS-D）的HFR自洽场方法进行了系统计算，揭示了4f波函数塌缩与光谱特性的紧密关联。 4f轨道在原子中通常被认为是内层电子轨道，对原子的化学性质和物理性质有显著影响。在Xe原子及其等电子系列离子中，4f电子的波函数塌缩是一个关键现象，它涉及到电子云分布的收缩和能量的改变。这种塌缩可能会影响到原子的能级结构，进而影响其光谱特性。 论文中指出，通过对4d10→4d9nf跃迁振子强度的计算，可以解释实验观测到的Ba2+光谱中的强吸收线。这些吸收线的出现是由于Xe原子中4f轨道的部分塌缩，导致4d轨道的电子跃迁至nf1P能级。这表明4f轨道的变化不仅改变了原子的内部结构，还直接影响了外部电子的跃迁行为，从而在光谱上产生特定的吸收特征。 对于高度电离的Xe原子的等电子系列离子，4f轨道会经历更彻底的塌缩，使得跃迁振子强度主要集中于4f1P能级。在这种情况下，吸收光谱上的最强吸收线是由4d→4f1P跃迁产生的。这一发现对于理解高电荷态离子的光谱性质具有重要意义，因为这些离子在宇宙射线、星际介质以及某些高能物理和核物理过程中都有可能出现。 此外，该研究也强调了理论计算在解析复杂原子结构和光谱现象中的作用，特别是HFR自洽场方法在处理多电子系统的有效性和准确性。这些计算结果为实验数据提供了理论基础，有助于深入理解原子的微观结构和光谱性质，对于原子物理学、核物理学以及天体物理学等领域有重要的参考价值。 关键词：氙原子；波函数；塌缩；振子强度；自洽场计算 该论文的研究工作得到了国家自然科学基金、高等学校博士学科点专项科研基金和西北师范大学科技创新工程等多个项目的资助，体现了对这一领域研究的重视和支持。作者李继弘和董晨钟在原子结构和原子光谱方面有着深入的研究，他们的工作对于推动相关科学的发展起到了积极作用。