Influência do momento de dipolo magnético anômalo do elétron em átomos de alto número atômico
| Ano de defesa: | 1984 |
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Resumo: | In this work we study the behaviour of very-heavy atoms (Z > 100). When Zα > ǀKǀ, Dirac's equation in the usual minimal coupling does not yield physically acceptable values for the electron state energies in presence of a point nuclens. For such values of Z, the wave-functions show a rather irregular and physically meaningless behaviour as r →0. This difficult disappears when the finite size of the nucleus is acknowledged. Here we show that taking into account the contribution from Anomalous Magnetic Dipole Moment of the electron, whithin a point nucleus model, is a sufficient condition to obtain regular wave-functions and physically meaningful energy éingen - values for all Z. The two theories present different results in a quantitative pointes of view. However, the interesting concepts that appear within the finite nucleus model, such as the diving of the bound states into the negative energy continuum at certain critical values of Z, the spontaneous production of positrons and charged vacuum concept are also present in this new focalization. The anomalous magnetic moment is introduced in the hamiltonian in a fenomenological way, since the radiative corrections do not corresponds to reality for such high atomic numbers. As a quantitative result, we have found 159 for the critical Z for 1S waves, while in the finite. nuclear model this number is 172. We also suggest, subjected to future confirmation, that if one considers in block, the finite size of the nucleus, the anomalous magnetic dipole moment and the electron-electron interactions, one should find Zcr ≅ 174 for the ground state. |
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Almeida, Carlos Alberto Santos deAuto Neto, Júlio2021-10-22T17:41:29Z2021-10-22T17:41:29Z1984ALMEIDA, Carlos Alberto Santos de. Influência do momento de dipolo magnético anômalo do elétron em átomos de alto número atômico. 1984. 103 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 1984.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61445In this work we study the behaviour of very-heavy atoms (Z > 100). When Zα > ǀKǀ, Dirac's equation in the usual minimal coupling does not yield physically acceptable values for the electron state energies in presence of a point nuclens. For such values of Z, the wave-functions show a rather irregular and physically meaningless behaviour as r →0. This difficult disappears when the finite size of the nucleus is acknowledged. Here we show that taking into account the contribution from Anomalous Magnetic Dipole Moment of the electron, whithin a point nucleus model, is a sufficient condition to obtain regular wave-functions and physically meaningful energy éingen - values for all Z. The two theories present different results in a quantitative pointes of view. However, the interesting concepts that appear within the finite nucleus model, such as the diving of the bound states into the negative energy continuum at certain critical values of Z, the spontaneous production of positrons and charged vacuum concept are also present in this new focalization. The anomalous magnetic moment is introduced in the hamiltonian in a fenomenological way, since the radiative corrections do not corresponds to reality for such high atomic numbers. As a quantitative result, we have found 159 for the critical Z for 1S waves, while in the finite. nuclear model this number is 172. We also suggest, subjected to future confirmation, that if one considers in block, the finite size of the nucleus, the anomalous magnetic dipole moment and the electron-electron interactions, one should find Zcr ≅ 174 for the ground state.Neste trabalho estudamos o comportamento de átomos super-pesados (Z > 100). A equação de Dirac usual no acoplamento mínimo não fornece valores fisicamente aceitáveis para a energia quando Zα > ǀKǀ se considerarmos o núcleo pontual. Em consequência as funções de onda para estes estados apresentam um comportamento irregular e destituído de significado físico. Esta dificuldade á contornada normalmente se reconhecermos o tamanho finito do núcleo. Demonstramos aqui que considerarmos a contribuição do Momento de Dipolo Magnético Anômalo (MDNA) do elétron dentro do modelo de núcleo pontual é condição suficiente para obtermos funções de onda regulares e valores de energia fisicamente aceitáveis para Zα > ǀKǀ . As diferenças nos resultados entre o modelo de núcleo finito e aquele que considera o MDMA com o núcleo pontual apto sentam-se apenas do ponto de vista quantitativo, uma vez que os interessantes conceitos que surgem dentro do modelo de núcleo finito, tais como a produção espontânea de positrons e o vácuo carregado, continuam presentes neste novo enfoque. 0 MDMA do elétron é introduzido fenomenologicamente no hamiltoniano, visto que as chamadas correções radiativas, onde Zα á o parâmetro de expansão, não correspondem à realidade para alto número atômico. Como resultado quantitativo, encontramos Zcr = 159, enquanto que no modelo de núcleo finito Zcr ≅ 172. Sugerimos também, como algo a ser confirmado futuramente, que se considerarmos conjuntamente o núcleo finito, o MDMA e interações elétron-elétron, teremos Zcr ≅ 174 para o estado fundamental.Eletrodinâmica quânticaDirac, Equação deInfluência do momento de dipolo magnético anômalo do elétron em átomos de alto número atômicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL1984_dis_casalmeida.pdf1984_dis_casalmeida.pdfapplication/pdf13044487http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/61445/3/1984_dis_casalmeida.pdfc8f32a89ae7a9f7c64fbedca05ae6aefMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/61445/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufc/614452022-06-27 15:57:34.978oai:repositorio.ufc.br:riufc/61445Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-06-27T18:57:34Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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