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

DJVU (337.1K)

PDF (668.3K)

Рассмотрена задача об атоме водорода в сверхсильном магнитном поле Гс. Для состояний с различными квантовыми числами n_ρ 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 B_min, 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.