История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное


О науке, времени и людях
История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное участие в этом есть обстоятельство третьестепенное. Немного раньше, немного позже, немного так , немного иначе – но волновавшие меня ощущения будут выражены и определят собою характер будущего знания.

П. Флоренский

Светлой памяти моих руководителей -Натальи Александровны Прилежаевой и Ивана Илларионовича Муравьева посвящается.

Интернациональный характер развития науки своим результатом имеет то, что истинные законы науки выкристаллизовываются усилиями многих ученых различных стран на протяжении нескольких десятилетий. Не является исключением из этого правила и теория атомных спектров. Родившись еще в доквантовое время на основе экспериментальных исследований Бальмера и эмпирических соотношений, она получила свой нынешний облик в результате более чем 100 летнего развития благодаря усилиям исследователей многих стран. Невозможно охватить в одном обзоре общее состояние этой теории ввиду колоссального количества публикаций и широкого направления исследований. Поэтому мы умышленно сузим область, ограничившись интересами автора, которые двигали его при исследованиях в течении уже более 30 лет. 30 лет назад автор, будучи студентом 5-го курса пришел в лабораторию спектроскопии Сибирского физико- технического института для выполнения дипломной работы. Будущий руководитель его дипломной работы- Муравьев Иван Илларионович- экспериментально исследовавший в то время свойства импульсного плазменного разряда, изучал поведение температуры и концентрации электронов в плазме. Литературный поиск вывел меня на статью[1], в которой предлагался беззондовый метод определения этих параметров на основе изучения поведения штарковских уширенных за счет электрического поля спектральных линий. Для применения этого метода необходимо было как-то определить так называемые штарковские постоянные С4 для различных уровней атомов. Эти постоянные в свою очередь зависели от смещений уровней энергии в электрическом поле, которые можно было получить либо экспериментальным, либо расчетным путем. Отсюда и появилась тема дипломной работы- Вычисление постоянных Штарка для некоторых уровней ксенона.

Эффект Штарка был открыт в 1913 году в спектре атома водорода еще до создания квантовой механики. Успешные опыты Зеемана по открытию и изучению поведения спектральных линий в магнитном поле натолкнули на идею об электрическом аналоге Зееман-эффекта. Однако первые попытки его обнаружения были неудачными, так как требовалось получить достаточно высокие напряженности однородного электрического поля в газовом разряде. После его открытия большое количество исследователей различных стран провели экспериментальное и теоретическое изучение эффекта Штарка для различных элементов и условий. Обзоры по этим работам можно найти в [2,3].Теоретическое объяснение эффекта Штарка основывалось на классической механике и постулатах Бора [4]. К моменту создания квантовой механики по эффекту Штарка был накоплен настолько обширный экспериментальный материал, что он послужил пробным камнем, на котором тестировалась созданная в 1926 году Шредингером квантовая механика [5]. Блестящее подтверждение экспериментальных данных по водороду положило начало триумфальному шествию новой теории и дало начало созданию современной теории атомных спектров. Широкое применение эффекта Штарка для диагностики плазмы основывалось на том, что штарковское расщепление спектральных линий зависит от свойств среды ( особенно от температуры и давления). Основным достоинством диагностических методов, основанных на измерениях штарковских ширин и сдвигов спектральных линий, явилось достаточность относительных данных об интенсивностях линий и независимость методов от предположений о наличии в плазме локального термодинамического равновесия. Таким образом, эффект Штарка использовался как для диагностики плазмы, так и для дальнейшего изучения свойств и структуры уровней и интенсивностей линий при воздействии на атомы электрического поля. Роль, которую эффект Штарка сыграл в развитии теории атомных спектров, была настолько велика , что любая монография посвященная квантовой механике и теории атомных спектров, обязательно имела главу, отражающую результаты исследований в этой области [6, 7, 8].

В наиболее авторитетных журналах мира – The Physical Review и Zeitschrift fur Physik широко отражались результаты исследований в этом направлении.

В результате исследований экспериментального и теоретического характера наиболее изученными оказались спектры самых простых элементов таблицы Менделеева – водорода и гелия. Некоторый вклад в теорию Штарк-эффекта для гелия внес и аспирант Н.А. Прилежаевой – Гулько В.Н., который в 1949 году защитил в СФТИ кандидатскую диссертацию под названием “Влияние постоянного электрического поля на интенсивность запрещенных линий в спектре атома гелия”, [9].

Большой вклад в изучение Штарк-эффекта на других элементах сделали шведские ученые из университета г. Лунда [10,11, 12, 13]. В[13] были проведены расчеты смещений для уровней атома аргона на основе теории углового момента в формулировке Кондона и Шортли [14]. Большой обзор количественных данных по Штарк-эффекту содержится в энциклопедии Ландольта-Борнштейна [15].

Поскольку импульсный разряд проводился в атмосфере инертных газов, нас тоже в первую очередь интересовали инертные газы. Дипломная работа, выполненная на основе метода, предложенного Минхагеном, позволила определить смещение уровней в спектре ксенона во втором порядке теории возмущения. Смещение уровней в электрическом поле вычислялись по формуле

Ti=E2/hcji|Pz|j>2/(Ti-Tj) (1)

где-Ti,Tj-значения уровней без поля в см-1, Е – напряженность поля.

Матричный элемент z|j>=iPzjd (2)

рассчитывался в приближении центрального поля и распадался на две части – угловую и радиальную. Так как волновые функции строились с помощью теории угловых моментов, то было возможно, задавшись определенным типом связи, получить аналитические выражения для угловых частей на основе коммутационных соотношений, следуя Кондону и Шортли.

В дипломной работе были выведены общие формулы для произвольных моментов, типов связей и правила отбора. Для расчета радиальных частей в отличие от Минхагена мы использовали кулоновское приближение [16], которое позволяло на основе значений уровней энергии получить аналитические выражения и для радиальных интегралов. В работах [16 , 17] приведены таблицы для быстрого определения радиальных частей. Расчеты в дипломной работе, хотя и проводились по формулам и таблицам, но были ручными. Можно лишь с улыбкой вспоминать об их громоздкоти и трудоемкости. Тем не менее они положили начало созданию полуэмпирической теории атомных спектров в Томске. Автор получил рабочие формулы для расчетов, для чего пришлось вычислить переводной множитель в формуле (1), который оказался равным 18,79 10-10, если брать напряженность в В/см, уровня энергии – в см-1, а матричные элементы в атомных единицах – е2а2.

В дипломной работе были приведены общие формулы для угловых и радиальных частей, вывод переводного коэффициента, практический пример расчета смещения и результаты расчетов смещений некоторых уровней и постоянных С4, связанных со смещениями формулой

где –В коэффициент пропорциональности в формуле

В выражается в единицах [см-1/(кВ/см)2].

Результаты дипломной работы легли в основу первых публикаций [18, 19]. Автор прикоснулся в своей работе к великой науке – теории атомных спектров, подойдя к ней со стороны практической необходимости.

Все дальнейшие исследования оказались так или иначе связанными с уровнями энергии, типами связей, матричными угловыми и радиальными моментами. Пришлось вплотную заняться теорией атомных спектров. Если посмотреть на год выпуска основных монографий по теории атомных спектров, по которым студенты и сейчас ее изучают, то можно выделить 1963 год. В это время вышли монографии [20 – 23]. К этому времени в основном оказалась законченной разработка теории угловых моментов в формулировке тензорных операторов, впервые предложенная выдающимся ученым Джулио Рака [24 - 27]. Всю историю теории атомных спектров можно разделить на два периода – младенческий до работ Рака и зрелый после работ Рака. Означает ли это, что до работ Рака теории атомных спектров не было? Конечно нет. Знаменитая монография Кондона и Шортли выпуска 1935 года вобрала в себя результаты всех предыдущих исследований в этой области. Однако, математический аппарат, который обслуживал эту теорию был чрезвычайно громоздким и доступным лишь единицам естествоиспытателей, блестяще владеющих теорией углового момента в формулировке Жордана [28]. Справедливости ради следует сказать, что математичекий аппарат, введенный Рака, основан на еще более сложной для понимания не специалистами дисциплине – теории групп. Однако, в своих первых работах Рака и его учеников им удалось сформулировать математический аппарат явно не использующий теоретико-групповые свойства. Введенные Рака неприводимые тензорные операторы, а также nj – символы позволили легко получать аналитические формулы для матричных угловых элементов там, в теории Кондона и Шортли приходилось работать с детерминантами. Удобный математический аппарат позволил большому количеству специалистов приобщиться к расширению и продвижению области исследований, результатом чего явился взрыв научных публикаций по этой тематике в журналах и появление ряда прекрасных монографий.[29 – 39]. К сожалению, многие из них так и не были переведены у нас в стране и остаются неизвестными для большинства исследователей. Полный обзор публикаций и коллекция препринтов и статей по теории угловых моментов до 1964 года содержится в монографии [40].

Очень мощная теория атомных спектров, развитая Рака, внешне достаточно простая в употреблении, основана на сложной теории непрерывных групп Ли. Основной теоретический базис этой теории был заложен в работах [41 - 45].

Конечно, приведенные монографии содержат обобщения, полученные самими авторами и обзоры других работ. Основной первичный материал находится в статьях. Среди можно выделить некоторые работы, которые легли в основу большинства расчетных схем. Чтобы как то их классифицировать выделим следующие характеристики, которые изучаются в этих работах: уровни энергии, вероятности переходов, силы линий, штаковские сдвиги и расширения. Большой вклад в развитие методов расчета вероятностей переходов и сил линий внесли астрофизики – Гольдберг, Мензел, Шо, Рорлих и другие. Мензел и Гольдберг [46], опираясь на введенное в работе Бечера и Гаутсмита [47] понятие генеалогии термов, показали как рассчитывать силу линий для оболочек с эквивалентными электронами. Используя методы работ Рака, Рорлих [48] получил общие формулы для различных случаев. Обобщенные таблицы для вычисления вероятности дипольных переходов представлены в работе Шо и Мензела [17]. Расчету матричных элементов для определения уровней энергии посвящено большое количество работ, обзор которых дан в монографиях [34,37,38]. Из первичных работ следует выделить работу Розенцвейга [49], в которой очень подробно рассмотрен вывод формулы для обменного члена матрицы энергии для конфигураций вида ln-2l’l’’ и ln-1l’. В ней четко обозначены основные приемы разложения волновых функции:

  1. явная антисимметризация относительно частных неэквивалентных электронов,

  2. сложение двух угловых моментов,

  3. разложение по генеалогическим термам,

  4. преобразование между двумя схемами связи трех угловых моментов.

Частный случай трехэлектронных оболочек подробно рассмотрен в работе [50].

Наиболее четко техника расчетов в формулировке Рака представлена в статьях и монографии Вайборна.[51,37 ] Для любителей краткости можно порекомендовать лекции S.Feneuille “Теория атомной структуры и вероятностей переходов”[52]. Довольно подробное изложение дано в монографии Шо и Мензеля [ 38 ]. Каждый может выбрать по своему вкусу соответствующий курс.

Конечно все это автор узнал не сразу, а в течении многих лет, собирая и переводя различную литературу. А в том далеком 1970 году он окончил физический факультет и был принят в аспирантуру к И.И.Муравьеву. И.И.Муравьев не был специалистом по теории атомных спектров и никогда бы не взялся руководить работой автора, если бы вторым соруководителем не согласилась быть Н.А.Прилежаева.Так получилось, что автор был одним из последних аспирантов у Натальи Александровны.

Среди приведенных выше работ заметно отсутствие работ советских авторов. Они не приведены здесь в качестве рекомендуемых к изучению не потому, что они не известны автору, а из соображений плохой понятности излагаемого в них материала. Книгу Собельмана [20 ] можно использовать лишь как справочник тогда, когда основной материал курса освоен, книга Левинсона и Никитина [21] полезна только для расчетов сил линий и как содержащая перевод трех первых работ Рака . Первые работы литовской школы ( Юциса и его учеников) [22] явились неудачной компиляцией зарубежных работ, а их более поздние работы, в которых были введены собственные обозначения, отличающиеся от международно принятых , вообще неудобны для использования из-за необходимости постоянной борьбы за правильность фаз. Единственной работой советских авторов , достойной изучения, является, к сожалению, не опубликованная в широкой печати кандидатская диссертация Логинова А.В.[53], содержащая достаточно понятное и последовательное изложении теории.

Как аспирант автор быстро обнаружил, что в Томске учится по избранной тематике было не у кого и в 1972 году с помощью Н.А.Прилежаевой оформил полугодовую стажировку в Государственной оптическом институте города Ленинграда у одного из ведущих специалистов по расчету вероятностей переходов Груздева Павла Федоровича. Там в ГОИ под его руководством и вместе с его сотрудником Логиновым А.В. автор очень быстро ликвидировал периферийное отставание. Основной прогресс состоял в переводе расчетов на вычислительные машины. Алгол с транслятором ТА-1М за полгода сделал то, что вручную делалось бы десятилетиями. Выведенные в приближении неприводимых тензорных операторов формулы для угловых матричных элементов легко программировались, были созданы программы расчета радиальных интегралов. На основе этих программ были вычислены смещения уровней атомов инертных газов неона, аргона, криптона, ксенона в определенных типах связи. Тут же была реализована идея автора о проведении расчетов в промежуточной типе связи, что было сделано впервые. Особенностью этих расчетов явилась необходимость проведения полной схемы расчетов для определения волновых функций атомов. Здесь большую помощь оказали П.Ф.Груздев и А.В. Логинов, щедро делившиеся своими знаниями с автором. При расчетах в промежуточной связи возник вопрос о правильных фазах матричных элементов для сил линий. В расчетах по теории возмущений во втором порядке возмущения матричные элементы входят в выражения в квадратах, поэтому там фазы не важны. При расчетах в промежуточной связи производится преобразование матричных элементов от определенного типа связи к промежуточному с помощью разложений волновых функций и матриц сил линий. Между различными монографиями нет единого подхода к определению фаз, о чем упоминается в работе [17]. Рассмотрению соотношения фаз посвящены работы [54,55 ] ,в которых этот вопрос решен. Для правильного соотношения фаз матричных элементов, вычисленные в приближении Бейтс и Дамгаард матричные элементы должны быть умножены на фазовый множитель (-1)n’+n’’-1. На основании этих работ в соавторстве с П.Ф.Груздевым были опубликованы две статьи [56,57] в журнале “Оптика и спектроскопия”. Когда автор уехал в Ленинград, в лаборатории появился новый студент- Демкин В.П., работавший под руководством А.М.Янчариной и И.И.Муравьевым. Он, изучив результаты ручных расчетов автора, его дипломную работу, по аналогии провел расчеты для ионов инертных газов и начал работать в направлении расчетов поведения интенсивностей штарковских линий в гелии и аргоне.

Поездка в Ленинград дала возможность поработать в уникальных библиотеках Оптического института и Академии наук. Библиотека ГОИ содержит раритетные научные журналы , полученные из Германии при репатриации, а в библиотеке Академии наук имеются единственные в Союзе экземпляры кандидатских диссертаций шведских ученых и труды Шведского королевского общества. Следует однако отметить, что и в библиотеках Томска ( университетской и Сибирского физико-технического института) также имеются очень редкие источники ( например, журнал Zeitschrift fur Physik, начиная с первого номера, а также журнал The Physical Review). Работа в библиотеках Ленинграда ,Томска , а позже и Москвы (библиотеки им. Ленина и ГПНТБ) позволила собрать уникальный материал по теории атомных спектров, особенно по влиянием внешних полей). Параллельно теоретическим расчетам в лаборатории Янчариной А.М. и Муравьевым И.И. велось экспериментальное изучение смещений и интенсивностей спектральных линий водорода, гелия и ксенона. И.И.Муравьев был блестящим экспериментатором. Его талант экспериментатора основывался на необычайном терпении и золотых руках. Он сконструировал единственную в Союзе установку по изучению эффекта Штарка, на которой вместе с Янчариной А.М. наблюдал Штарк-эффект. Автор познакомился с И.И.Муравьевым в 1968 году. И.И. был 45 летним невысоким крепко сбитым мужчиной крестьянского вида с очень мягким характером. Все ученики И.И. Муравьева- Солдатов А.Н., Климкин В.Н., Янчарина А.М., Горчаков Л.В., Демкин В.П., Евтушенко Г.С.- впоследствии стали докторами наук, он же так и остался кандидатом. И.И. был очень скромным человеком, никогда не мог за себя постоять и никого не обижал. Всегда помогал своим ученикам и коллегам не только по науке , но по бытовым вопросам. С утра до вечера и в выходные дни И.И. сидел в лаборатории и создавал свои конструкции- он владел стеклодувным и токарным ремеслом, легко управлялся с вакуумной техникой, поэтому большинство конструкций от идеи до работающего макета создавал сам. Его особенностью в работе было тщательное продумывание будущего прибора. Он не бросался сразу его делать, а мог в течение многих недель обдумывать, готовится к созданию. Но уж когда макет был создан, он не требовал переделок и давал то, что было задумано. Такой подход к делу всегда приводил к успеху. Именно И.И.Муравьеву удалось в Томске первому запустить газовый лазер. Первая в Союзе действующая установка по изучению Штарк эффекта также дело его рук. Муравьев впервые в мире создал лазер, работающий от сети 220 вольт без блока питания, опередив ближайшие аналогичные конструкции. Закрытий от публикаций патент не позволил опубликовать результаты работы в открытой печати и спустя 10 лет в Болгарии были созданы подобные лазеры не без утечки информации из Томска. Особенностью И.И. как руководителя аспирантами было то, что он редко вмешивался в их работу, позволяя аспирантам самим создавать свои диссертации. И.И. немного прихрамывал на одну ногу- сказывалось тяжелое ранение в годы войны. Эта война догонит его много позже на переходе через проспект им. Ленина и трагически унесет его жизнь.

Работа в Ленинграде приучила автора писать свои рабочие результаты в толстые тетради.10 тетрадей, лежащие в шкафу, содержат черновые результаты всех лет работы. По ним можно проследить как и когда задумывались идеи и их реализацию. В них содержатся распечатки программ еще на машинах М220, БЭСМ-4, перфокарты и конспекты многих источников, вывод формул. В тетрадь N1 вложен оттиск статьи Груздева П.Ф. и Логинова А.В. с дарственной надписью. В ней излагаются результаты полуэмпирического подхода к определению уровней энергии и наложения конфигураций, рассчитаны радиальные кулоновские прямые и обменные интегралы, а также спин-орбитальные поправки. Груздев и Логинов работали в тесном контакте с литовскими исследователями- П Богдановичем и З.Купляускисом. У первого они взяли Хартри-Фоковскую программу расчета радиальных интегралов- большую редкость для того времени. Возможность напрямую рассчитывать радиальные интегралы тогда имели немного научные центры, среди которых был Литовский институт физики АН ЛитССР и группа Собельмана-Вайнштейна из ФИАНа. Позднее на конференциях в Риге и школе в Паланге автор более тесно познакомился с П. Богдановичем и особенно с Зигмасом Купляускисом, знакомство с которым перешло в долговременное, вплоть до трагической преждевременной его смерти, научное сотрудничество. Потянулась ниточка писем из Томска в Вильнюс и обратно. Работая в Ленинграде, автор подружился и с Логиновым А.В., ныне доктором наук, одним из ведущих специалистов по параметрической теории атомных спектров.

1972 год в Ленинграде, точнее лето и осень, выдались необычайно жаркими, вода в Неве прогрелась до 20 градусов и белыми ночами мы ходили купаться на Гребной канал. А в институте мы работали в маленькой комнатке с одним окном, в которой с трудом размещались 3 стола, машины стояли в другом корпусе и колоды перфокарт необходимо было таскать туда. Вход в ГОИ был строго по пропускам, так как он был головным закрытым институтом. Работа в Ленинграде позволила автору очень быстро поднять уровень знаний по теории атомных спектров, которая в университете преподавалась на элементарном уровне. В Томск автор привез готовые материалы для диссертации. Для защиты, как известно, нужна головная организация, в нахождении которой автору опять таки сильно помогла Н.А.Прилежаева. Еще с довоенных лет ее работы в ГОИ она была знакома с академиком АН БССР, крупнейшим специалистом в области атомных спектров- Ельяшевичем М.А. Н.А. написала ему в Минск письмо с просьбой выступить в качестве головной организации. И автор поехал в Минск с готовой работой., познакомился с М.А.Ельяшевичем. М.А. лично прочитал ее и дал положительный отзыв, даже не заставив сделать доклад на семинаре. С того времени автор поддерживает контакты с М.А., пересекаясь на конференциях, обмениваясь письмами и давая отзывы на работы аспирантов. Оппонентами по работе выступили доктор наук Преображенский Н.Г. и кандидат наук Е.И.Чеглоков.

Н.Г.Преображенский был учеником Н.А.Прилежаевой и начинал у нас в Томске, затем уехал в Новосибирск и в академгородке был известным ученым, уже тогда много ездившим по заграничным конференциям. Е.И.Чеглоков был чистым теоретиком, заведующим кафедры теоретической физики Томского университета. Он занимался многочастичной теорией Хартри-Фока и разработал оригинальный метод VN-1 потенциала в этой теории, который решал проблему самодействия валентного электрона. В замечаниях по кандидатской диссертации он указал на качественный характер результатов расчета, с чем автор был категорически не согласен. Это противоречие между чистой и прикладной теории, к сожалению, не разрешено и поныне. Прикладная теория дает количественные данные, опираясь на результаты эмпирических данных, за что чистая теория считает такие данные качественными.

Защита состоялась зимой 1974 года, спустя несколько месяцев была защищена кандидатская диссертация и Янчариной А.М. по экспериментальным результатам. Основной упор в изучении Штарка был смещен на исследование поведения интенсивностей, в чем сильно продвинулся В.П. Демкин. Обнаружилась неисследованная в Штарк-эффекте область- анизотропия излучения под воздействием электрического поля. Автор договорился с З.Купляускисом о стажировке В.П.Демкина в Литовском физическим институте. Там В.П.Демкиным был получен ряд пионерских результатов, которые позволили ему также защитить кандидатскую дисертацию. Пришло время обобщения полученных результатов, необходимо было решиться на написание монографии. Было трудно преодолеть психологический барьер, так как в лаборатории за всю ее историю не публиковались монографии. Просмотр литературных источников в библиотеках показал отсутствие российских монографий по этому вопросу. И тут пример нам подала Н.Ивасенко-сотрудница группы Мельченко В.С. Она в соавторстве с москвичами опубликовала первую в истории лаборатории монографию. Лед тронулся и по результатам трех работ в 1984 году была опубликована первая в Росиии монография по эффекту Штарка. Наши публикации в научных журналах были замечены как у нас в стране, так и за рубежом, откуда посыпались заявки на препринты. Американское Бюро национальных стандартов в лице Л.Хаган обратилось с просьбой о представлении данных. Мы ,конечно, воспользовались этой возможностью для получения из NBS интересующей нас литературы, в частности, библиографий по вероятностям переходов. Интерес к исследованиям эффекта Штарка в стране и за рубежом резко возрос, результатом чего явилось большое количество публикаций и появление в Ленинграде еще одной монографии по эффекту Штарка.

С самого начала научной деятельности автор участвовал в выполнении хоздоговорных работ. Три из них особенно запомнились, так как выполнялись вдвоем с Демкиным В.П.. В Зеленограде на предприятии “Элион” в то время интенсивно велось изучение и создание мощных источников накачки лазеров – импульсных трубок. Возглавил эту работу Щербаков А.Н., который занимался в то время расчетом непрерывного излучения в плазме криптона и ксенона [58]. Для изучения поведения кварцевых оболочек во время импульсного разряда потребовалось определить спектральное распределение интенсивностей линий. Отсюда возник договор, в котором мы обратились к расчетам линейчатых спектров плазмы ксенона. При его выполнении нам пришлось детально изучить теорию ударного уширения линий. В продолжении этого договора был выполнен еще один, который ,во-первых, расширил область изучаемых элементов группы щелочноземельных металлов, а во-вторых, сместил ее в сторону расчета штарковских полуширин и сдвигов спектральных линий ионов. В Союзе ведущими специалистами в теоретическом плане были Собельман И.И. и Вайнштейн Л.А., а экспериментально она изучалась в работах Мазинг М.А.. Вайнштейн Л.А. обобщил ударную теорию уширения, развитую в работах Вайскопфа, Ленца и Линдхольма и построил нестационарную ударную теорию[59]. Практическое приложение этой теории было сделано в кандидатской диссертации Мазинг М.А. [60]. Правильные расчетные формулы вместе с коэффициентами можно найти в работе Конькова [61]. Приведенные в работе формулы справедливы только для атомов. Для ионов мы воспользовались результатами неопубликованного в широкой печати препринта Юкова Е.А. [62]. В процессе расчетов для ионов щелочноземельных элементов Демкиным В.П. было проведено изменение формул этой работы, что позволило отказаться от использования громоздких таблиц и получить общую поправочную кривую, подобную кривой в работе [59]. Попутно удалось решить проблему графического построения суммарного спектра с помощью аппроксимации контуров линий треугольной формой распределения интенсивности и оценить ошибку выбранного приближения. Это позволило разработать программу расчета суммарного спектра излучения элементов. Результаты расчетов были помещены в отчет, опубликованы в [63] и представлялись на международную конференцию в Минск, однако не были приняты из-за опоздания при оформлении.

При выполнении работ мы не использовали хартри-фоковских программ для расчета матриц энергии и получения радиальных волновых функций, так как таких программ в то время в Томске не было. Все вычисления проводились по полуэмпирической схеме с параметризацией радиальных интегралов по эмпирическим значениям уровней энергии. Только в Вильнюсе Демкину В.П. удалось поработать с такими программами, однако широкого употребления в наших расчетаъх они не получили из-за большого времени , требуемого на вычисление при самосогласовании. Сутками программа могла считать один элемент. Такое время на ВЦ давали только ночью, поэтому приходилось работать и ночами. Описания методов расчета можно найти во многих статьях и монографиях, в качестве примера приведем ссылку на работу [64], которая близка к применяемой нами технике расчетов.

Литература

1.F.Spiegelhalter Beitrge Plsma Physik,8,1,1968

2.J.Stark Handbuch der Exper. Physik,21,399,1927

3.А.М.Бонч-Бруевич,В.А.Ходовой УФН,т.99,вып.1,1967

4.Н.Бор Избранные научные труды/под ред И.Е.Тамма, В.А.Фока, Б.Г.Кудрявцева,М.,1970.-с.169-186

5.Е.Шредингер Избранные труды.

6.Г.Бете Квантовая механика простейших систем,1935

7.М.А.Ельяшевич Атомная и молекулярная спектроскопия,М.,1962

8.С.Э.Фриш Оптические спектры атомов,1963

9.В.Н.Гулько Влияние постоянного электрического поля на нтенсивность запрещенных линий в спектре атома гелия,Томск,1949

10.N.Ryde,dissertation,Lund,1934

11.R.Sjogren,diss.Lund,1934

12.B.Svensson,Diss.Lund,1940

13.L.Minnhagen The stark effect in argonI// Arkiv for Fysik,-1949.-Bd.1.-N1.-P101-124

14.E.Кондон,Г. Шортли Теория атомных спектров М.,ИЛ,1949

15.Landolt-Bornstein Zahlenwertern und Funktionen:I band Atom-und molekulsar Physik:1.Teil Atome und Ionen aus physik,chemie,astronomie,geophysik und thechnik.-Berlin,Gottingen,Heidelbrg:Springer-Verlag,1950.-441 p.

16.D.R.Bates,A. Damgaard The calculation off the absolute strengths of spectal lines//Phil..Trans.R.Soc.London.-1949.-V.A242.-P.101-119

17.B.W.Shore,D.H. Menzel Generalized tables for the calculation of dipole transition probabilities//The Astrophys.Journal Supplement N106.-1965.V.12.-P.197-214

18.Л.В.Горчаков , И.И.Муравьев, А.М.Янчарина Расчет штарковского расщепления некоторых уровней ксенона..Атомная спектроскопия.Тезисы докладов: XVII Всесоюзный съезд по спектроскопии,-Минск,1971.-С.23

19.Л.В.Горчаков ,И.И.Муравьев ,А.М.Янчарина Расчет штарковского расщепления некоторых уровней ксенона//Известия ВУЗов.Физика.-1972,N7.-С.90-95

20 И.И.Собельман Введение в теорию атомных пектров,1963

21 И.Б.Левинсон, А.А.Никитин Руководство по теоретическому вычислению интенсивностей спектральных линий в атомных спектрах.-Л.,1962

22.А.П.Юцис,И.Б.Левинсон,В.В.Ванагас Математический аппарат теории момента количества движения.-Вильнюс,-1960

23.B.R.Judd Operator techniques in atomic specroscopy,New York,1963

24.G.Racah The theory of complex spectra I //The Phys Rev/-1942.-V.61.-P.186

25.G.Racah The theory of complex spectra II//The Phys.Rev.-1942.-V.62.-P.438-462

26.G.Racah The theory of complex spectra III//The Phys.Pev.-1942.-V.63.-P.367-382

27.G.Racah The theory of complex spectra IV//The Phys.Rev.-1949.-V.73.-P.1352

28.M.Born,P.Jordan Elementare Quantenmechanik,Berlin,Springer,1930

29.G.Racah The group theory and spectroscopy,1951

30.A.R.Edmonds Angular momentum in quantum mechanics,1957

31.M.E.Rose Elementary theory of angular momentum,1957

32.U.Fano,G.Racah Irreducible tensorial sets,1959

33.M.Rotenberg,R.Bivens,N.Metropolis,J.Wooten The 3-j and 6-j symbols,Cambrodge,1959

34.J.C.Slater Quantum theory of atomic structure,Newe York,1960

35.C.W.Nielson,G.F.Koster Spectroscopic coefficients for the pn,dn,fn configurations,Cambridge,1963

36.A.deShalit,I.Talmi Nuclear shell theory, New York,London,1963

37.B.G.Wybourne Spectroscopic properties of rare earths,1965

38.B.W.Shore,D.H. Menzel Principles of Atomic spectra,1968

39.D.M.Brink,G.R.Satchler Angular momentum,Oxford,London,1968

40.L.C.Biedenharn,H.Van Dam Quantum theory of angular momentum, New York, London, 1965

41.S.Lie,G.Scheffers Vorlesungen uber kontinuierliche Gruppen,Leipzig,1893

42.H.Weil The structure and representation of continious groups,Princeton,1933

43.H.Weil Gruppentheory und Quantenmechanik,Leipzig,1931

44.E.P.Wigner Gruppentheory und ihre Anwendung auf die Quahtenmechanik,Braunschweig,1932

45.Van der Waerden Die gruppentheretische Methode in der Quatenmechanik,Berlin,1932

46 D.H.Menzel, L.Goldberg Силы мультиплетов для переходов включающих эквивалентные электроны//The Astrophys. Journal.-1936.-V.84.-N.1,P.1-10

47.R.F.Bacher, S.Goudsmith Atomic energy relations//The Phys.Rev.,-1934.-V.46.-P.948-969

48.F.Rohrlich Theoretical multiplet strengths//The Astrophys.Journal.-1959.-V.129.-P.441-448

49.Rosenzweig //The Phys.Rev.,1952.-V.88.-N.3.-P.580

50.U.Fano,F.Prats,Z.Goldschmidt//The Phys.Rev.-1963.-V.129.-N6.-P.2643

51.B.G.Wybourne Elecrostatic interactions in complex electron configurations //Journal of Math.Phys.-1963.-V.4.-N.3.-P.354-356

52.S.Feneuille Theory of atomic structure and transition probabilities//Atoms Mol. And Lasers Lect.,-1974.-Trieste,P.3-56

53.Логинов А.В. Радиационные времена жизни уровней в спектрах атомов инертных газов и изоэлектронных им ионов.-канд.дисс.,Л.,ГОИ,1975

54.B.Warner Monthly Notes of the Royal Astronomical Society.-1968.-V.139.-P.115-128

55. W.L.Faust,R.A.Mc Farlane Line strengths for noble gas maser transitions// Journal of Applied Physics.-1964.-V.35.-N.7.P.2010-2015

56.Л.В.Горчаков,П.Ф.Груздев Штарковские смещения 3р5ns уровней атома аргона//Оптика и спектроскопияю-1973.-Т.35.-С.387-389

57.Л.В.Горчаков,П.Ф.Груздев Штарковские смещения ns уровней атомов криптона и ксенона//Оптика и спектроскопияю-1973.-Т.35.-С.592-593

58.А.А.Щербаков К расчету сплошного спектра ксеноновой плазмы// Журнал прикладной спектроскопиию-1970.-Т.12.-в.6.-С.984-988

59.Л.А.Вайнштейн,И.И.Собельман Нестационарная теория штарковского уширения спектральных линий в плазме//Оптика и спектроскопия.-1959.-Т.6.-С.440

60.М.А.Мазинг Труды физического института АН .-1961.-Т.25.-С.55-122

61.А.А.Коньков и др Проблемы лучистого теплообмена в гиперзвуковой аэродинамике//Теплофизика высоких температур.-1969.-Т.7.-N.1.-С.140-164

62.В.А.Алексеев,Е.А.Юков Уширение спектральных линий неводородоподобных ионов электронами// Препринт N87.-М.,ФИАН,1968.-27 с.

63.Л.В.Горчаков ,В.П.Демкин Расчет штарковских полуширин и сдвигов спектральных линий ионов//Известия ВУЗов.Физика.-1978,Т.4.-С.113-116

64.R.D.Cowan Theoretical calculation of atomic spectra using digital computers//JOSA.-1968.-V.58.-N6.-P.808-818

Поделиться в соцсетях



Похожие:

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconВладимир Ростиславович Мединский о жестокости русской истории и народном долготерпении
«Всем известно», что российская история — самая кровавая и жестокая. Представление о низкой цене человеческой жизни в России так...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconМатематическая дуэль вокруг бурбаки
Я хочу рассказать о вли­янии Бурбаки на математику. Но если все будут говорить одно и то же, да еще панегирически, то это будет скучно....

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconДмитрий Емец Карта Хаоса Мефодий Буслаев 11
Предположим, что я мрак и что существует громадный, опасный для меня алмаз артефакт, который я не могу уничтожить, так как он вечен,...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconБертрис Смолл Внезапные наслаждения Моему редактору Каре Чезаре,...
Ки. И все потому, что очаровательный старичок, каким она всегда считала деда, принадлежал к поколению, свято верившему в клише «они...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconЭта же книга в других форматах
Порой эта история начинает жить самостоятельной жизнью, но все-таки это моя личная история и моя жизнь. Я все еще сохраняю личное...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconАрундати Рой Бог Мелочей Мэри Рой, которая вырастила меня
Никогда больше отдельно взятая повесть не будет рассказана так, словно она – единственная

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconУ меня мало друзей в основном потому, что для местных ребят я олицетворение...
Затем мне показалось, что это даже удобно – ни скулежа, ни нытья, ни воплей «хочу к мамочке». Однажды, ночью, она проснулась с криком,...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconКактус
У нас стоит один, маленький и печальный, на кухне, так что я знаю. Вот и проходя мимо меня, неподвижно сидящей у окошка в подъезд,...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconУ меня отличный парень, секс-любовь, все прекрасно, но: я фанат гигиены,...
НО!!! Не 15-20 минут! Он проявляет нежность, а я лежу и думаю вот интерсно, отклеимся мы друг от друга или уже присохли намертво?!...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconТатьяна Щипкова Женский портрет в тюремном интерьере Записки православной...
Христа. Нам кажется, что эта реальность ис­поведничества — где-то позади в прошлом. На самом деле ис-поведничество веры, подвиг свидетельства...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconКнига 2 «море моё»
В детстве мне всегда казалось, вернее, верилось, что в воде со мной ничего не случится. Я не боялся воды, не думал о ней плохо, а...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconКраткая история начала новой эпохи великих открытий
...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconОсобенности национальных авиаперевозок: «Дагестанские авиалинии»...
Ах, и не с морально устаревшими ту-154, а с навороченными разной умной электроникой «Конкордами» и «Аэробусами». А когда узнаешь,...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconКрасноярские Гвардейцы Баркашова. (Летопись Красноярского рне)
Это история в том смысле, что повествование идет о событиях прошлого. Публицистика в том плане, что не соблюдаются нормы и правила...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconПротоколы колдуна Стоменова Ответы на вопросы читателей (Орден Хранителей Смерти)
Я обратил внимание, что Стоменов говорит о том, что он завершит жизнь, когда придёт его черёд (сам прекратит). В таком случае, кем...

История убеждает, что мировоззрение уже вступило на новый путь и поэтому “моему” принадлежит победа, которая будет достигнута и без меня, так что мое личное iconМариан Подковиньский в окружении гитлера
А после того как я прочитал, что журнал «Шпигель» начинает печатать новый цикл статей о фюрере, недоумение мое возросло еще больше....


Инструкция




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
instryktsiya.ru
..На главную