The angular pattern in the hyperfine structure of Xe I and Kr I atoms - Archive ouverte HAL
Article Dans Une Revue Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics Année : 2022

The angular pattern in the hyperfine structure of Xe I and Kr I atoms

Motif angulaire dans la structure hyperfine des atomes de xénon et de krypton

Résumé

Recent reviews of the hyperfine structure of xenon and krypton have highlighted the variety of the values taken by the hyperfine coefficients A and B of these atoms. These variations, as functions of the atomic angular momenta, were however not explained quantitatively. This article shows the simple picture and angular momentum algebra that make it possible to account for the observed trend. The only necessary approximations are to consider the interaction of the outer electron negligible with respect to the coupling of the p5 core with the nucleus, and to assume that the Racah |(p5)j,l[K]J,F> basis, conventionally used for the atomic states of noble gases, makes a fitting description of the hierarchy of their angular momentum couplings. The way the calculation corroborates the apparently erratic values of hyperfine coefficients A and B in Xe I and Kr I shows up as a confirmation of the validity of these approximations.
Une revue de la structure hyperfine du xénon et du krypton a récemment mis en évidence la variété des valeurs prises par les paramètres hyperfins A et B de ces atomes. Ces variations, selon les différentes valeurs des moments cinétiques internes, n'y reçoivent cependant aucune explication quantitative. Le présent article montre quelle image et quel calcul simple d'algèbre angulaire permettent de rendre compte de la tendance générale des variations observées. Les seules approximations nécessaires pour cela sont de considérer l'interaction de l'électron extérieur avec le noyau atomique comme négligeable par rapport à celle du cœur p5 avec le noyau et de supposer que la base de Racah |(p5)j,l[K]J,F>, usuelle pour décrire les états excités des gaz rares, reflète fidèlement la hiérarchie de leurs couplages angulaires. La façon très satisfaisante dont le calcul corrobore les variations, apparemment erratiques, des paramètres hyperfins A et B de Xe I et Kr I apparaît comme une confirmation de la validité de ces approximations.
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hal-03851315 , version 1 (21-11-2022)

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Citer

Christophe Blondel, Cyril Drag. The angular pattern in the hyperfine structure of Xe I and Kr I atoms. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 2022, 55 (1), pp.015001. ⟨10.1088/1361-6455/ac3f98⟩. ⟨hal-03851315⟩
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