Heavy Rydberg system
ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ತಮ್ಮ ಸಾಮಾನ್ಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಪರಿಭ್ರಮಿಸುವ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಅನೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಯಾನಿಕವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಅಣುವಿನ ಒಂದು ವಿಧವಾಗಿದ್ದರೂ, ಇದನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸಬಾರದು, ಇದು ಕೇವಲ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಚೋದಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಣುವಾಗಿದೆ. ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ದೊಡ್ಡ ಚಾರ್ಜ್ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದ ಬರುತ್ತವೆ. ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಎರಡು ಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆಯು ಪ್ರತಿ ಅಯಾನು ನೋಡಿದ ಬಹುತೇಕ ಪರಿಪೂರ್ಣ 1/r ಹೈಡ್ರೋಜನಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಭೇದಗಳು ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗಿನ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 2000 ರಲ್ಲಿ ಕೆನಡಾದ ವಾಟರ್ಲೂ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಒಂದು ಗುಂಪು ಗಮನಿಸಿದೆ. ಅಯಾನು ರಚನೆಯನ್ನು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು; ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಏಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ರಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಕಾರಣ, ಹತ್ತಿರಕ್ಕೆ ತಂದ ಮತ್ತೊಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕರ್ಷಕ ಬಲವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿವರಣೆಯು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅನುಭವವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಒಳ್ಳೆಯದಾದರೂ, ಇದು ಅತಿಯಾದ ಸರಳೀಕರಣವಾಗಿದೆ; ಇತರ ಅನೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ರಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪರಮಾಣು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಿಪ್ಪುಗಳನ್ನು ತುಂಬುವ ಮೂಲಕ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಕೇವಲ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಪರಮಾಣು ಧನಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿಸಬಲ್ಲದು. ಬಳಸಿದ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಸೇರಿವೆ, ಮತ್ತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂಬಂಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಯಾನೀಕರಣ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜೆಟಿವಿಟಿ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಫ್ಲೋರೀನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿವೆ. ಉತ್ಪಾದನೆ ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿನ ತೊಂದರೆ ಅಯಾನು ಜೋಡಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕೇವಲ ಸರಿಯಾದ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಅಣುವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯುತ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಸ್ವಯಂ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಕಷ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯಿಲ್ಲದೆ (ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ ಅಯಾನೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ) ಅಥವಾ ಘರ್ಷಣೆಗಳು ಅಥವಾ ಸ್ಥಳೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದಾಗಿ ತ್ವರಿತ ವಿಯೋಜನೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿರ್ವಾತ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ವೈಲೆಟ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ (ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಬಲವಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಡೀ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ ಸುತ್ತುವರಿಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ) ಅಥವಾ ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು (ಬಹುತೇಕ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ), ಇವೆರಡೂ ಅದಕ್ಷವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂತರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಬಂಧದ ಉದ್ದವು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ದ್ವಿಪರಮಾಣುವಿಗಿಂತ 10,000 ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ತರಹದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಹೀಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆಃ ಇದು ಬಹಳ ನಿಧಾನವಾದ ಸಮಯದ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಯೋಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಮಿತಿ ಅಯಾನು-ಜೋಡಿ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೆಪ್ಲರ್ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮವು ಕಕ್ಷೆಯ ಅವಧಿಯು ಅರೆ-ಪ್ರಮುಖ ಅಕ್ಷದ ಘನಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ; ಇದನ್ನು ಕೂಲಂಬ್ ಬಲಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದುಃ ಅಲ್ಲಿ ಸಮಯ-ಅವಧಿ, ಕಡಿಮೆಯಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಅರೆ-ಪ್ರಮುಖ ಅಕ್ಷ ಮತ್ತು. ಶಾಸ್ತ್ರೀಯವಾಗಿ ನಾವು ದೊಡ್ಡ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ದೀರ್ಘ ಕಕ್ಷೀಯ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಕ್ವಾಂಟಮ್, ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಡಿಮೆಯಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಕಿರಿದಾದ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತರಂಗ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯ-ವಿಕಾಸದ ದರವು ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಸಮಯ-ವಿಕಸನವು ಭಾರೀ ರೈಡ್ಬರ್ಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಶೋಧಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಪರಮಾಣು, ಆಣ್ವಿಕ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ