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Un átomo de Rydberg es un átomo excitado c … Un átomo de Rydberg es un átomo excitado con uno o varios electrones en estados con un número cuántico principal alto. Estos átomos tienen propiedades bastante particulares, entre las que se encuentran una respuesta exagerada a campos eléctricos y magnéticos, tiempos de decaimiento largos y funciones de onda electrónicas que se aproximan (bajo ciertas condiciones) a las órbitas clásicas de los electrones alrededor del núcleo. Estos electrones externos perciben un potencial similar al potencial eléctrico dado por un átomo de hidrógeno, pues los electrones internos apantallan a los electrones de valencia del campo eléctrico creado por el núcleo. A pesar de sus deficiencias, el modelo atómico de Bohr es útil para explicar estas propiedades. Desde el punto de vista clásico, un electrón en una órbita circular de radio r alrededor de un núcleo de hidrógeno de carga +e, obedece la segunda ley de Newton: donde k = 1/(4πε0). El momento orbital se encuentra cuantizado en unidades de ħ: Combinando estas dos ecuaciones llegamos a la expresión de Bohr para el radio orbital en función del número principal cuántico, n: Partiendo de esta ecuación uno puede comprender por qué los átomos de Rydberg muestran propiedades tan particulares: el radio orbital escala como n2 (el estado con n = 137 de hidrógeno tiene un radio orbital ~1 µm), y la sección efectiva geométrica crece como n4. Así pues, los átomos de Rydberg son extremadamente grandes y sus electrones de valencia, ligados débilmente al núcleo, son perturbados fácilmente o incluso ionizados por colisiones o campos externos. Dado que la energía de ligadura de un electrón en un estado de Rydberg es proporcional a 1/r, y por lo tanto disminuye como 1/n2, el espaciado energético entre niveles adyacentes disminuye como 1/n3, lo que da lugar a niveles cada vez más cercanos que convergen a la primera energía de ionización. Estos estados tan cercanos forman lo que se conoce como la serie de Rydberg.lo que se conoce como la serie de Rydberg.
, Рі́дбергів а́том — атом, збуджений до кван … Рі́дбергів а́том — атом, збуджений до квантового стану з великим значенням головного квантового числа . Такі атоми мають дуже великі радіуси, порядку , їхня енергія зв'язку зменшується обернено пропорційно квадрату , а відстань між сусідніми рівнями обернено пропорційна кубу . Радіус рідбергового атома може досягати 1 мікрона. Назва таких систем пов'язана з формулою Рідберга.аких систем пов'язана з формулою Рідберга.
, 里德伯原子是指具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。里德伯原子中只有一个电子处于 … 里德伯原子是指具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。里德伯原子中只有一个电子处于很高的激发态，离原子实（原子核和其余的电子）很远，原子实对这个电子的库仑作用可视为一个点电荷的库仑作用，因此可以将里德伯原子看作类氢原子，将多体问题转化为单电子问题，这样就大大简化了计算。 1885年巴耳末提出氢原子光谱的巴耳末公式之后，就有人观测到了n=13的氢原子谱线。1893年美国天文学家皮克林在天文观测中观测到了n=31的谱线。1906年又有人观测到了n=51的钠的里德伯原子。目前人们在实验室中已经制备出n≈105的原子，射电天文已经观测到了n≈630的里德伯原子。 当原子处于基态时，尽管不同原子的质量差别很大，而原子半径相差不大。而里德伯原子的主量子数n很大，根据玻尔模型，电子的轨道半径： 即正比于n2，因此里德伯原子的半径比一般原子大很多。n=250的里德伯原子半径约为3.3微米，接近一个典型细菌的大小。 当原子中的电子处于主量子数n很低的状态时，激发态平均寿命在10-8秒左右。里德伯原子的电子被激发到n很大的状态。根据玻尔提出的对应原理，其行为接近于经典物理学的情况。此时激发态的平均寿命近似正比于n4.5，因此里德伯原子的寿命比较长，有的在10-3秒到1秒的数量级。里德伯原子的外层电子结合能近似与n2成正比，相邻两个能级之间的能量间隔近似与n3成反比，因此里德伯原子的能量间隔随n的增加而迅速减小。这使得检测里德伯原子需要有高分辨率的光谱技术，同时也带来一些新的现象。例如对于正常原子，室温的黑体辐射频率远低于原子的一般辐射频率，室温黑体辐射对原子的影响可以忽略不计。而对于里德伯原子，能量间隔很小，室温黑体辐射能够影响原子的寿命。 在普通原子中，原子内部库仑作用比较强，外部的电场、磁场对原子的影响比较小。而里德伯原子中由于电子到原子实的距离比较远，库仑作用比较小，比较容易受到外加的电磁场影响，产生一些有趣的现象。子实的距离比较远，库仑作用比较小，比较容易受到外加的电磁场影响，产生一些有趣的现象。
, Un Atomo di Rydberg è un atomo eccitato co … Un Atomo di Rydberg è un atomo eccitato con uno o più elettroni che hanno un numero quantico principale molto alto. Questi atomi hanno un certo numero di proprietà peculiari tra cui una forte risposta ai campi magnetici ed elettrici. Periodi di decadimento lunghi e funzioni d'onda degli elettroni che si approssimano, sotto alcune condizioni, orbite classiche intorno ai nuclei. L'esistenza della Serie di Rydberg fu dimostrata per la prima volta nel 1885 quando Johann Balmer scoprì una semplice formula empirica per le lunghezze d'onda della luce associata con la transizione nell'idrogeno atomico. Tre anni più tardi il fisico svedese Johannes Rydberg presentò e generalizzò una versione più intuitiva della formula di Balmer, che venne quindi chiamata successivamente .Questa formula indica l'esistenza di una serie infinita di livelli di energia sempre più ravvicinati, discreti e convergenti su un limite finito. Questa serie fu qualitativamente spiegata nel 1913 da Niels Bohr con un modello semiclassico dell'atomo di idrogeno i quali valori quantizzati del momento angolare conducono a livelli di energia discreti osservati.o a livelli di energia discreti osservati.
, Un àtom de Rydberg és un àtom excitat amb … Un àtom de Rydberg és un àtom excitat amb un o més electrons que tenen un nombre quàntic principal molt alt. Aquests àtoms tenen un gran nombre de propietats peculiars incloent una exagerada resposta a un camp elèctric i a un camp magnètic llarg període de desintegració i funcions d'ona electròniques que els aproximen, sota algunes condicions, a les clàssiques òrbites dels electrons sobre les nuclis atòmics.s dels electrons sobre les nuclis atòmics.
, Atomy rydbergowskie – atomy, w których prz … Atomy rydbergowskie – atomy, w których przynajmniej jeden elektron został wzbudzony do bardzo wysokiego poziomu energetycznego. Nazwę swą wzięły od Johannesa Rydberga, szwedzkiego fizyka, który zajmował się badaniem emisji promieniowania przez atomy. Atomy rydbergowskie wykazują nadzwyczajne właściwości:
* osiągają rozmiary rzędu m
* przebywają w stanie wzbudzonym w makroskopowych czasach rzędu 1 sekundy
* są silnie polaryzowane, a nawet jonizowane przez słabe pola elektryczne lub magnetyczne
* ponieważ wzbudzony elektron znajduje się bardzo daleko od jądra i pozostałych elektronów atomu, pole elektryczne, w którym porusza się elektron, może być traktowane jakby było wytworzone przez punktowy ładunek równy ładunkowi jądra zmniejszonego o ładunek pozostałych elektronów. Z tego powodu, taki elektron zachowuje się jakby krążył wokół jądra atomu wodoru, ale o innym ładunku. Zgodnie z modelem Bohra promień orbity elektronu jest proporcjonalny do kwadratu głównej liczby kwantowej. Tłumaczy to duże rozmiary tych atomów, jak i ich reakcję na zewnętrzne pole (kiedy elektron jest daleko od jądra, łatwiej o to by siła ich oddziaływania była mniejsza od siły oddziaływania z zewnętrznym polem). Łatwo o jonizację także w wyniku zderzeń, ponieważ energia wiązania elektronu z jądrem jest bardzo mała. Różnica energii elektronów znajdujących się na kolejnych poziomach jest coraz mniejsza. Atomy rydbergowskie przebywają w stanie wzbudzonym tak długo, m.in. dlatego, że prawdopodobieństwo przejścia między poziomami jest proporcjonalne do trzeciej potęgi różnicy energii między tymi poziomami. W zewnętrznym polu elektrycznym na elektron działa dodatkowa stała siła. Pochodzi od niej moment siły (siła kulombowska jest prostopadła do wektora wodzącego, więc jej moment jest równy 0). Powoduje to oscylacje elektronu, objawiające się periodycznym zmienianiem momentu pędu. Okazuje się, że częstość takich oscylacji obliczona z modelu klasycznego jest zgodna z obliczeniami kwantowymi. Jest to jeden z przykładów wskazujących na ciągłość praw mechaniki klasycznej i kwantowej. Także coraz „gęstsze” poziomy energetyczne podawane są jako przykład tej ciągłości, gdyż stają się niemal ciągłe (tak jak w mechanice klasycznej).l ciągłe (tak jak w mechanice klasycznej).
, Ри́дберговские а́томы (названы в честь Й. … Ри́дберговские а́томы (названы в честь Й. Р. Ридберга) — водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии (вплоть до уровней n порядка 1000). Для перевода атома из основного в возбуждённое состояние его облучают резонансным лазерным светом или инициируют радиочастотный разряд. Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 106 раз для n = 1000.самого атома почти в 106 раз для n = 1000.
, En physique atomique, on appelle atome de … En physique atomique, on appelle atome de Rydberg l'état excité d'un atome possédant un ou plusieurs électrons et dont le nombre quantique principal des électrons n (numéro de la couche) est très élevé. La particularité de cet atome est sa grande taille (proportionnelle à n2), ce qui implique la possibilité d'avoir des grands moments dipolaires et donc des interactions interatomiques très fortes. Ces interactions permettent l'intrication de sous-ensembles atomiques voire d'atomes uniques. Les atomes de Rydberg utilisés pour fabriquer des états intriqués ont typiquement des valeurs de n comprises entre 50 et 100. Ces atomes ont aussi été utilisés par l'équipe de Serge Haroche pour détecter de manière non destructive la présence d'un photon dans une cavité, et ainsi étudier la décohérence quantique.et ainsi étudier la décohérence quantique.
, Ein Rydberg-Zustand (nach dem schwedischen … Ein Rydberg-Zustand (nach dem schwedischen Physiker Johannes Rydberg) ist ein quantenmechanischer Zustand eines Atoms, Ions oder Moleküls, bei dem das äußerste Elektron wesentlich weiter vom Zentrum entfernt ist als im Grundzustand. Ein Atom in solchem Zustand wird als Rydberg-Atom bezeichnet und schon im einfachsten quantenmechanischen Ansatz für das Wasserstoffproblem gut beschrieben. In Übereinstimmung mit dem Korrespondenzprinzip geht bei großen Quantenzahlen die quantenmechanische Beschreibung des Rydberg-Atoms in die klassische Beschreibung über. Tatsächlich kann das Elektron hier in guter Näherung als klassisches Teilchen behandelt werden, wie es beim Bohrschen Atommodell oder beim Bohr-Sommerfeldschen Atommodell zugrundegelegt wird. Aufgrund ihrer im Vergleich zu gewöhnlichen Atomen großen Ausdehnung und großen Anzahl an eng benachbarten oder (fast) entarteten Energieniveaus reagieren Rydberg-Atome besonders empfindlich auf elektrische und magnetische Felder. So zeigt ein Rydberg-Atom, das durch einen verspiegelten Hohlraum mit einem einzigen darin gefangenen Photon hindurchfliegt, Veränderungen seiner Wellenfunktion. Damit kann z. B. die Anwesenheit des Photons nachgewiesen werden, ohne es weiter zu beeinflussen (sog. quantum non demolition-Messung). Für die Entwicklung von darauf basierenden experimentellen Methoden von sonst unerreichter Empfindlichkeit und Genauigkeit erhielten Serge Haroche und David Wineland den Nobelpreis für Physik 2012.d Wineland den Nobelpreis für Physik 2012.
, A Rydberg atom is an excited atom with one … A Rydberg atom is an excited atom with one or more electrons that have a very high principal quantum number, n. The higher the value of n, the farther the electron is from the nucleus, on average. Rydberg atoms have a number of peculiar properties including an exaggerated response to electric and magnetic fields, long decay periods and electron wavefunctions that approximate, under some conditions, classical orbits of electrons about the nuclei. The core electrons shield the outer electron from the electric field of the nucleus such that, from a distance, the electric potential looks identical to that experienced by the electron in a hydrogen atom. In spite of its shortcomings, the Bohr model of the atom is useful in explaining these properties. Classically, an electron in a circular orbit of radius r, about a hydrogen nucleus of charge +e, obeys Newton's second law: where k = 1/(4πε0). Orbital momentum is quantized in units of ħ: . Combining these two equations leads to Bohr's expression for the orbital radius in terms of the principal quantum number, n: It is now apparent why Rydberg atoms have such peculiar properties: the radius of the orbit scales as n2 (the n = 137 state of hydrogen has an atomic radius ~1 µm) and the geometric cross-section as n4. Thus, Rydberg atoms are extremely large, with loosely bound valence electrons, easily perturbed or ionized by collisions or external fields. Because the binding energy of a Rydberg electron is proportional to 1/r and hence falls off like 1/n2, the energy level spacing falls off like 1/n3 leading to ever more closely spaced levels converging on the first ionization energy. These closely spaced Rydberg states form what is commonly referred to as the Rydberg series. Figure 2 shows some of the energy levels of the lowest three values of orbital angular momentum in lithium.es of orbital angular momentum in lithium.
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Figure 6. Computed energy level spectra of … Figure 6. Computed energy level spectra of lithium in an electric field near n=15. The presence of an ion-core that can be polarized and penetrated by the Rydberg electron adds additional terms to the electronic Hamiltonian leading to coupling of the different Stark states and hence avoided crossings of the energy levels.ce avoided crossings of the energy levels.
, Figure 5. Computed energy level spectra of … Figure 5. Computed energy level spectra of hydrogen in an electric field near n=15. The potential energy found in the electronic Hamiltonian for hydrogen is the 1/r Coulomb potential which does not couple the different Stark states. Consequently the energy levels from adjacent n-manifolds cross at the Inglis–Teller limit.anifolds cross at the Inglis–Teller limit.
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Un Atomo di Rydberg è un atomo eccitato co … Un Atomo di Rydberg è un atomo eccitato con uno o più elettroni che hanno un numero quantico principale molto alto. Questi atomi hanno un certo numero di proprietà peculiari tra cui una forte risposta ai campi magnetici ed elettrici. Periodi di decadimento lunghi e funzioni d'onda degli elettroni che si approssimano, sotto alcune condizioni, orbite classiche intorno ai nuclei. Questa serie fu qualitativamente spiegata nel 1913 da Niels Bohr con un modello semiclassico dell'atomo di idrogeno i quali valori quantizzati del momento angolare conducono a livelli di energia discreti osservati.o a livelli di energia discreti osservati.
, Рі́дбергів а́том — атом, збуджений до кван … Рі́дбергів а́том — атом, збуджений до квантового стану з великим значенням головного квантового числа . Такі атоми мають дуже великі радіуси, порядку , їхня енергія зв'язку зменшується обернено пропорційно квадрату , а відстань між сусідніми рівнями обернено пропорційна кубу . Радіус рідбергового атома може досягати 1 мікрона. Назва таких систем пов'язана з формулою Рідберга.аких систем пов'язана з формулою Рідберга.
, Ein Rydberg-Zustand (nach dem schwedischen … Ein Rydberg-Zustand (nach dem schwedischen Physiker Johannes Rydberg) ist ein quantenmechanischer Zustand eines Atoms, Ions oder Moleküls, bei dem das äußerste Elektron wesentlich weiter vom Zentrum entfernt ist als im Grundzustand. Ein Atom in solchem Zustand wird als Rydberg-Atom bezeichnet und schon im einfachsten quantenmechanischen Ansatz für das Wasserstoffproblem gut beschrieben.ür das Wasserstoffproblem gut beschrieben.
, A Rydberg atom is an excited atom with one … A Rydberg atom is an excited atom with one or more electrons that have a very high principal quantum number, n. The higher the value of n, the farther the electron is from the nucleus, on average. Rydberg atoms have a number of peculiar properties including an exaggerated response to electric and magnetic fields, long decay periods and electron wavefunctions that approximate, under some conditions, classical orbits of electrons about the nuclei. The core electrons shield the outer electron from the electric field of the nucleus such that, from a distance, the electric potential looks identical to that experienced by the electron in a hydrogen atom.ienced by the electron in a hydrogen atom.
, Ри́дберговские а́томы (названы в честь Й. … Ри́дберговские а́томы (названы в честь Й. Р. Ридберга) — водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбуждённом состоянии (вплоть до уровней n порядка 1000). Для перевода атома из основного в возбуждённое состояние его облучают резонансным лазерным светом или инициируют радиочастотный разряд. Размер ридберговского атома может превышать размер находящегося в основном состоянии того же самого атома почти в 106 раз для n = 1000.самого атома почти в 106 раз для n = 1000.
, Un átomo de Rydberg es un átomo excitado c … Un átomo de Rydberg es un átomo excitado con uno o varios electrones en estados con un número cuántico principal alto. Estos átomos tienen propiedades bastante particulares, entre las que se encuentran una respuesta exagerada a campos eléctricos y magnéticos, tiempos de decaimiento largos y funciones de onda electrónicas que se aproximan (bajo ciertas condiciones) a las órbitas clásicas de los electrones alrededor del núcleo. Estos electrones externos perciben un potencial similar al potencial eléctrico dado por un átomo de hidrógeno, pues los electrones internos apantallan a los electrones de valencia del campo eléctrico creado por el núcleo.del campo eléctrico creado por el núcleo.
, En physique atomique, on appelle atome de … En physique atomique, on appelle atome de Rydberg l'état excité d'un atome possédant un ou plusieurs électrons et dont le nombre quantique principal des électrons n (numéro de la couche) est très élevé. La particularité de cet atome est sa grande taille (proportionnelle à n2), ce qui implique la possibilité d'avoir des grands moments dipolaires et donc des interactions interatomiques très fortes. Ces interactions permettent l'intrication de sous-ensembles atomiques voire d'atomes uniques.nsembles atomiques voire d'atomes uniques.
, Atomy rydbergowskie – atomy, w których prz … Atomy rydbergowskie – atomy, w których przynajmniej jeden elektron został wzbudzony do bardzo wysokiego poziomu energetycznego. Nazwę swą wzięły od Johannesa Rydberga, szwedzkiego fizyka, który zajmował się badaniem emisji promieniowania przez atomy. Atomy rydbergowskie wykazują nadzwyczajne właściwości:gowskie wykazują nadzwyczajne właściwości:
, Un àtom de Rydberg és un àtom excitat amb … Un àtom de Rydberg és un àtom excitat amb un o més electrons que tenen un nombre quàntic principal molt alt. Aquests àtoms tenen un gran nombre de propietats peculiars incloent una exagerada resposta a un camp elèctric i a un camp magnètic llarg període de desintegració i funcions d'ona electròniques que els aproximen, sota algunes condicions, a les clàssiques òrbites dels electrons sobre les nuclis atòmics.s dels electrons sobre les nuclis atòmics.
, 里德伯原子是指具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。里德伯原子中只有一个电子处于 … 里德伯原子是指具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。里德伯原子中只有一个电子处于很高的激发态，离原子实（原子核和其余的电子）很远，原子实对这个电子的库仑作用可视为一个点电荷的库仑作用，因此可以将里德伯原子看作类氢原子，将多体问题转化为单电子问题，这样就大大简化了计算。 1885年巴耳末提出氢原子光谱的巴耳末公式之后，就有人观测到了n=13的氢原子谱线。1893年美国天文学家皮克林在天文观测中观测到了n=31的谱线。1906年又有人观测到了n=51的钠的里德伯原子。目前人们在实验室中已经制备出n≈105的原子，射电天文已经观测到了n≈630的里德伯原子。 当原子处于基态时，尽管不同原子的质量差别很大，而原子半径相差不大。而里德伯原子的主量子数n很大，根据玻尔模型，电子的轨道半径： 即正比于n2，因此里德伯原子的半径比一般原子大很多。n=250的里德伯原子半径约为3.3微米，接近一个典型细菌的大小。 在普通原子中，原子内部库仑作用比较强，外部的电场、磁场对原子的影响比较小。而里德伯原子中由于电子到原子实的距离比较远，库仑作用比较小，比较容易受到外加的电磁场影响，产生一些有趣的现象。子实的距离比较远，库仑作用比较小，比较容易受到外加的电磁场影响，产生一些有趣的现象。
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里德伯原子
, Atomy rydbergowskie
, Átomo de Rydberg
, Рідбергів атом
, Rydberg-Zustand
, Atomo di Rydberg
, Atome de Rydberg
, Rydberg atom
, Ридберговские атомы
, Àtom de Rydberg
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