फाइन और हाइपरफाइन संरचना के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ठीक संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग इलेक्ट्रॉन स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग द्वारा उत्पन्न ऊर्जा परिवर्तनों का एक परिणाम है, जबकि हाइपरफाइन संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग एक परिणाम है चुंबकीय क्षेत्र और परमाणु स्पिन के बीच बातचीत का।
आमतौर पर, एक महीन संरचना परमाणुओं की वर्णक्रमीय रेखाओं के विभाजन का वर्णन करती है जो इलेक्ट्रॉन स्पिन और गैर-सापेक्ष श्रोडिंगर समीकरण के सापेक्ष सुधार के परिणामस्वरूप होती है। दूसरी ओर, एक अति सूक्ष्म संरचना आंतरिक रूप से उत्पन्न विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र और अणुओं के परमाणुओं या नाभिक के बीच परस्पर क्रिया का परिणाम है।
ठीक संरचना क्या है?
गैर-सापेक्ष श्रोडिंगर समीकरण में इलेक्ट्रॉन स्पिन और सापेक्षतावादी सुधारों के परिणामस्वरूप परमाणुओं की वर्णक्रमीय रेखाओं का विभाजन ठीक संरचना है। इस घटना को सबसे पहले अल्बर्ट ए. माइकलसन और एडवर्ड डब्ल्यू. मॉर्ले ने 1887 में हाइड्रोजन परमाणु के लिए मापा था। उनके माप का आधार अर्नोल्ड सोमरफेल्ड द्वारा पेश किए गए सिद्धांत थे। इन मापों ने ठीक संरचना स्थिरांक की शुरुआत की। महीन संरचना स्थिरांक एक आयामहीन संख्या है जो लगभग 1/137 के बराबर होती है।
चित्र 01: ड्यूटेरियम (ठंडा) के लिए ललित संरचना विभाजन पैटर्न
हम बिना स्पिन वाले गैर-सापेक्ष इलेक्ट्रॉनों के क्वांटम यांत्रिकी की भविष्यवाणियों का उपयोग करके लाइन स्पेक्ट्रा की सकल संरचना दे सकते हैं।उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन परमाणु में, सकल संरचना मुख्य रूप से प्रमुख क्वांटम संख्या, n पर निर्भर करती है। एक अधिक सटीक मॉडल परमाणु के सापेक्षतावादी और स्पिन प्रभावों का भी उपयोग करेगा, जो हाइड्रोजन परमाणु के ऊर्जा स्तरों की गिरावट को तोड़ सकता है और वर्णक्रमीय रेखाओं को विभाजित कर सकता है। हम सकल संरचना ऊर्जा के संबंध में बारीक संरचना विभाजन का पैमाना दे सकते हैं (Za)2, जहां Z परमाणु संख्या है, और a फिन संरचना स्थिरांक है।
हाइपरफाइन स्ट्रक्चर क्या है?
हाइपरफाइन संरचना इलेक्ट्रॉन बादलों और नाभिक के बीच परस्पर क्रिया के कारण परमाणुओं, अणुओं और आयनों में ऊर्जा स्तरों का विभाजन है। आमतौर पर, परमाणु चुंबकीय द्विध्रुवीय क्षण की ऊर्जा के कारण परमाणुओं में एक हाइपरफाइन संरचना उत्पन्न होती है, जो विद्युत क्षेत्र ढाल में परमाणु विद्युत चौगुनी क्षण के इलेक्ट्रॉनों और ऊर्जा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करती है। यह परमाणु के भीतर आवेश के वितरण के कारण होता है।
चित्र 02: एक तटस्थ हाइड्रोजन परमाणु के लिए ठीक और अति सूक्ष्म संरचना पैटर्न
इसी प्रकार, अणु में एक अति सूक्ष्म संरचना परमाणु चुंबकीय द्विध्रुवीय क्षण और चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा के प्रभाव के कारण उत्पन्न होती है, लेकिन इसके अतिरिक्त, इसमें वह ऊर्जा भी शामिल होती है जो अणुओं में विभिन्न चुंबकीय नाभिक से जुड़ी होती है। इसमें परमाणु चुंबकीय क्षणों और अणु के घूर्णन से उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के बीच की बातचीत भी शामिल है।
फाइन और हाइपरफाइन स्ट्रक्चर में क्या अंतर है?
आम तौर पर, एक महीन संरचना गैर-सापेक्ष श्रोडिंगर समीकरण में इलेक्ट्रॉन स्पिन और सापेक्षतावादी सुधारों के परिणामस्वरूप परमाणुओं की वर्णक्रमीय रेखाओं के विभाजन का वर्णन करती है।फाइन और हाइपरफाइन संरचना के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ठीक संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग ऊर्जा परिवर्तन का एक परिणाम है जो इलेक्ट्रॉन स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग द्वारा उत्पन्न होता है, जबकि हाइपरफाइन संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग के बीच बातचीत का एक परिणाम है। चुंबकीय क्षेत्र और परमाणु स्पिन।
नीचे दी गई तालिका ठीक और अति सूक्ष्म संरचनाओं के बीच अंतर को सारांशित करती है।
सारांश - ललित बनाम अति सूक्ष्म संरचना
सूक्ष्म संरचना परमाणुओं की वर्णक्रमीय रेखाओं का विभाजन है जो इलेक्ट्रॉन स्पिन और गैर-सापेक्ष श्रोडिंगर समीकरण के सापेक्ष सुधार के परिणामस्वरूप होता है। इस बीच, हाइपरफाइन संरचना इलेक्ट्रॉन बादलों और नाभिक के बीच बातचीत के कारण परमाणुओं, अणुओं और आयनों में ऊर्जा के स्तर का विभाजन है। फाइन और हाइपरफाइन संरचना के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि ठीक संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग ऊर्जा परिवर्तन का एक परिणाम है जो इलेक्ट्रॉन स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग द्वारा उत्पन्न होता है, जबकि हाइपरफाइन संरचनाओं में, लाइन स्प्लिटिंग के बीच बातचीत का एक परिणाम है। चुंबकीय क्षेत्र और परमाणु स्पिन।
