氢原子的超精细结构氢原子的精细结构氢原子的精细结构原子光谱研究的数量级原子核自旋核磁矩最初讨论原子中的电子运动时，只考虑电子和原子核之间的库仑相互作用，后来随着实验水平的提高，人们发现了H的谱线并不是一条，由此引入电子自旋的概念，从而产生了了氢原子的精细结构。氢原子的超精细结构大家学习辛苦了，还是要坚持根据量子力学可精确计算出这部分能量为：A为超精细结构常数，F是原子体系的总角动量量力数磁偶极超精细相互作用电子产生的磁场和电子的总角动量J成正比，所以可把磁偶极相互作用能量（哈密顿量）写成：A是次超精细相互作用常数，它决定了超精细结构中能级分裂的大小。F是原子体系的总角动量量子数。这一能量引起的能级分裂比精细结构的分裂还要小上三个数量级。2、单电子原子的磁超精细相互作用此时，磁偶极相互作用能量（哈密顿量)是：计算磁超精细相互作用引起的能级位移F是原子体系总角动量F的量子数（1）的表达式：（2）对于s电子，，中的记为，并且：它正比于原子核处电子出现的几率密度，可见，不论是还是，都只有知道了电子运动的波函数之后才能进一步计算。3、氢原子的磁超精细结构对于核电荷为Ze的类氢离子，我们可以算出：当时，当l=0时，j=1/2，似乎只是的特例。但是，这是类氢原子特有的巧合，在一般情况下的表达式不能用于l=0的情况。现考虑氢原子基态，基态分裂成两个超精细能级F=1和F=0，每个能级的位移为（F=1）及（F=0），两分裂能级之间的裂距可算出：我们可以把的数值算出来，但是，更为方便的算法是：这就是计算超精细分裂的费米理论表达式；于是，在两超精细能级见得跃迁频率为1.42GHz，换成波长就是=21cm。