Sự khác biệt chính giữa cấu trúc mịn và siêu mịn là trong cấu trúc mịn, sự phân tách dòng là kết quả của sự thay đổi năng lượng được tạo ra bởi sự ghép nối quỹ đạo spin của điện tử, trong khi trong cấu trúc siêu mịn, sự tách dòng là kết quả tương tác giữa từ trường và spin hạt nhân.
Thông thường, một cấu trúc tốt mô tả sự tách dòng của các vạch quang phổ của nguyên tử xảy ra do spin điện tử và các hiệu chỉnh tương đối tính đối với phương trình Schrodinger phi tương đối tính. Mặt khác, cấu trúc siêu mịn là kết quả của sự tương tác giữa điện trường và từ trường được tạo ra bên trong và hạt nhân của nguyên tử hoặc hạt nhân trong phân tử.
Cấu trúc tinh là gì?
Cấu trúc tốt là sự phân tách các vạch quang phổ của nguyên tử do spin của điện tử và các hiệu chỉnh tương đối tính đối với phương trình Schrodinger phi tương đối tính. Hiện tượng này được Albert A. Michelson và Edward W. Morley đo lần đầu tiên vào năm 1887 đối với nguyên tử hydro. Cơ sở cho phép đo của họ là các lý thuyết được đưa ra bởi Arnold Sommerfeld. Các phép đo này đã dẫn đến sự ra đời của hằng số cấu trúc tốt. Hằng số cấu trúc tốt là một số không có thứ nguyên xấp xỉ bằng 1 / 137.
Hình 01: Mô hình phân tách cấu trúc tốt cho Deuterium (làm lạnh)
Chúng ta có thể đưa ra cấu trúc tổng quát của quang phổ vạch bằng cách sử dụng các dự đoán của cơ học lượng tử về các electron phi tương đối tính không có spin. Ví dụ, trong nguyên tử hydro, cấu trúc tổng chủ yếu phụ thuộc vào số lượng tử chính, n. Một mô hình chính xác hơn cũng sẽ sử dụng hiệu ứng tương đối tính và spin của nguyên tử, điều này có thể phá vỡ sự suy biến các mức năng lượng của nguyên tử hydro và dẫn đến tách các vạch quang phổ. Chúng ta có thể cho quy mô của sự phân tách cấu trúc mịn liên quan đến năng lượng tổng của cấu trúc là (Za)2, trong đó Z là số nguyên tử, và a là hằng số cấu trúc vây.
Cấu trúc siêu mịn là gì?
Cấu trúc siêu mịn là sự phân chia các mức năng lượng trong nguyên tử, phân tử và ion do sự tương tác giữa các đám mây electron và hạt nhân. Thông thường, cấu trúc siêu mịn hình thành trong nguyên tử do năng lượng của mômen từ trường hạt nhân tương tác với từ trường được tạo ra bởi các electron và năng lượng của mômen tứ cực điện hạt nhân trong gradien điện trường. Điều này xảy ra do sự phân bố điện tích trong nguyên tử.
Hình 02: Các dạng cấu trúc mịn và siêu mịn cho nguyên tử hydro trung tính
Tương tự, cấu trúc siêu mịn trong phân tử hình thành do tác dụng của năng lượng mômen từ trường hạt nhân và từ trường, nhưng ngoài ra, nó cũng bao gồm năng lượng liên kết với các hạt nhân từ khác nhau trong phân tử. Nó cũng bao gồm sự tương tác giữa mômen từ hạt nhân và từ trường được tạo ra bởi chuyển động quay của phân tử.
Sự khác biệt giữa cấu trúc mịn và siêu mịn là gì?
Nói chung, một cấu trúc tốt mô tả sự tách dòng của các vạch quang phổ của nguyên tử là kết quả của spin điện tử và các hiệu chỉnh tương đối tính đối với phương trình Schrodinger phi tương đối tính. Sự khác biệt chính giữa cấu trúc mịn và siêu mịn là trong cấu trúc mịn, sự phân tách dòng là kết quả của sự thay đổi năng lượng được tạo ra bởi sự ghép nối quỹ đạo spin của điện tử, trong khi trong cấu trúc siêu mịn, sự phân tách dòng là kết quả của sự tương tác giữa từ trường và spin hạt nhân.
Bảng dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa cấu trúc mịn và siêu mịn.
Tóm tắt - Cấu trúc Fine vs Hyperfine
Cấu trúc tốt là sự phân tách các vạch quang phổ của nguyên tử xảy ra do spin điện tử và các hiệu chỉnh tương đối tính đối với phương trình Schrodinger phi tương đối tính. Trong khi đó, cấu trúc siêu mịn là sự phân chia các mức năng lượng trong nguyên tử, phân tử và ion do sự tương tác giữa các đám mây electron và hạt nhân. Sự khác biệt chính giữa cấu trúc mịn và siêu mịn là trong cấu trúc mịn, sự phân tách dòng là kết quả của sự thay đổi năng lượng được tạo ra bởi sự ghép nối quỹ đạo spin của điện tử, trong khi trong cấu trúc siêu mịn, sự phân tách dòng là kết quả của sự tương tác giữa từ trường và spin của hạt nhân.
