Exotisk atom

En exotisk atom  är ett elektromagnetiskt bundet atomliknande kvantmekaniskt system där en (eller flera) av elektronerna ersätts av en annan negativt laddad partikel, eller så spelar en positivt laddad partikel rollen som kärnan.

Exotiska atomer är kortlivade på grund av både sönderfallet av deras ingående partiklar och deras interaktion med varandra.

Samtidigt är det för exotiska atomer i ett antal fall möjligt att registrera och studera de kemiska egenskaperna.

Exempel

Vissa av atomerna som beskrivs här har erhållits experimentellt och deras egenskaper har studerats, till exempel optiska emissionsspektra, några har bara förutspåtts.

• Muonium (ett system av en positivt laddad myon och en elektron, μ + e − ).
• Neutronium , en "atom" utan ett elektronskal med en oladdad kärna. Endast en isotop erhölls experimentellt (se fri neutron ).
  • Möjligheten att det finns isotoper med massnummer 2, 4 och 8 ( dineutron , tetraneutron respektive oktaneutron ) antas .
• Positronium (par elektron - positron , e + e - ).
  • Teoretiskt förutspått men ännu inte erhållet dimuonium (par
  μ + och μ − ) [1]

Muonatomer  är atomer där en eller flera elektroner i elektronskalet ersätts av negativt laddade myoner.

I en muonatom med en myon (tidigare kallad mesonisk atom, vilket är felaktigt eftersom muoner inte är mesoner [2] ) ersätts elektronen av en myon, som liksom elektronen är en lepton . Eftersom leptoner inte deltar i starka interaktioner, utan endast i svaga , elektromagnetiska och gravitationella sådana , är myonen i den muoniska atomen ansluten till kärnan huvudsakligen av krafterna från elektromagnetisk interaktion. Eftersom myonen är cirka 200 gånger tyngre än elektronen, är Bohr-banorna i den muoniska atomen närmare kärnan än elektronerna i en vanlig atom, och korrigeringarna av energinivåerna för den muoniska atomen på grund av kvantelektrodynamik är mer betydande . Således ger studiet av energinivåerna för muoniska atomer från deras optiska spektra, såväl som livslängden för exciterade tillstånd, en experimentell verifiering av begreppen kvantelektrodynamik. Termonukleär fusion är möjlig med användning av muoniska atomer, såsom muoniskt deuterium, den så kallade muoniska katalysen , är en av tillämpningarna av mesoniska atomer.

• Hadroniska atomer , där elektronen är ersatt av en negativt laddad meson eller baryon :
  • Antiprotoniska atomer , i synnerhet
    • Protonium  är ett system av proton och antiproton p + p − .
  • Pioniska atomer (innehåller en negativt laddad pi-meson π − ), i synnerhet
    • Pionium  är ett system av positiva och negativa pi-mesoner
    π + π − .
• Kaoniska atomer (innehåller en negativt laddad K-meson K − ).
• Hyperoniska atomer (innehåller en negativt laddad hyperon , såsom Σ − eller Λ − ).

Se även

• Onii  är bundna tillstånd av en partikel och en antipartikel. Elektromagnetiskt bundna onium är exotiska atomer (positronium, protonium); i kvarglökar ( π 0 -meson, etc.) dominerar dock den starka interaktionen, så de anses vanligtvis inte vara exotiska atomer.
• Excitoner  är kvasipartiklar i en fast substans, analoger av atomer, bestående av en elektromagnetiskt bunden elektron och hål .

Anteckningar

1. ↑ "Det finns en sådan kipezh". Novosibirsk kommer att skära ett fönster till ny fysik.
2. ↑ Dr. Richard Feynmans Douglas Robb Memorial föreläsningar

Länkar

• Betty S. J. Exotiska atomer  // ECHAYA. - 1982. - T. 13 . - S. 164 .
• Barhop E. Exotiska atomer  // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - 1972. - T. 106 , nr 3 . - S. 527-548 . - doi : 10.3367/UFNr.0106.197203f.0527 .
• Exotiska atomer . https://teachmen.csu.ru/ . Chelyabinsk State University. Hämtad: 14 februari 2022. (ryska)

Partiklar i fysiken
grundläggande partiklar	Fermioner Quarks u d s c b t leptoner e- _ e + μ −  • μ + τ −  • τ + Neutrino ν e  • ν e ν μ  • ν μ ν τ  • ν τ Bosoner Mätare γ g W ±  •Z 0 Skalär Higgs boson
Kompositpartiklar _	hadroner Baryons ( Hyperoner ) Nukleoner sid sid n n Δ Λ Σ Ξ Ω Pentaquarks Mesons ( Quarkonia ) π η • η′ sid ω φ J/ψ ϒ θ K B D T Tetraquarks Föreningar av fundamentala och (eller) sammansatta partiklar Vanlig Atomkärnor deuteron Triton Helion α atomer joner Katjoner Anjoner molekyler Ovanlig I hypernucleus fysik : Λ -hypernuclei Hyperväte Hypertriton Σ -hypernuclei Exotiska atomer : Mesoatomer Muonic Muoniskt väte Hadronic pion Kaonic Antiproton Σ -hyperonisk Leptonatomer positronium Muonium Dimuonium protonium Pion mesomolecule Dipositronium
Lista över partiklar Lista över baryoner Lista över mesoner standardmodell