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摘抄互动百科-氢原子精细结构：
兰姆（Willis Eugene Lamb, 1913-）因发现氢光谱的精细结构，库什（Polykarp Kusch, 1911-1993）因精密测定电子磁矩，共同分享了1955年度诺贝尔物理学奖。 氢原子是人们最了解的原子之一，从氢原子的光谱线中人们掌握了有关电子的许多知识。如果用精确度为零点几埃的光谱仪来观测氢原子的光谱线系，得到的结果与玻尔理论和薛定谔方程预言的能级十分吻合。但是，改进实验方法，提高光谱仪的分辨率，就会看到氢原子光谱的精细结构。1928年，狄拉克指出：氢原子处在2S1/2和2P1/2两种状态时，应该具有相同的能量。兰姆采用微波共振方法，让微波通过处于一种状态的氢原子，使其转化到另一种状态。由于微波的能量被吸收了，因此这两种状态应该具有不同的能量。兰姆还利用微波共振方法直接测出了与这一能量差相应的频率：1077.77±0.01兆赫兹，后人把这个能级差称为兰姆移位。现在的理论认为，这一移位是由于量子化的电子场与电子场之间的高次相互作用引起的，即所谓的“辐射修正”。从同一实验得到的另一个重要测量结果是精细结构常数a的精确值，这是量子电动力学中出现的一个引人注目的无量纲数，当时兰姆测量得到的结果是a=1/(137.0365±0.0012)。 兰姆位移实验和电子、m子的反常磁矩实验一起构成了量子电动力学的三大实验支柱。 |