关于兰姆移位介绍

[拼音]：Lanmu yiwei

[外文]：Lamb shift

根据量子力学计算，氢原子能级中轨道角动量虽不同，只要总角动量和主量子数相同，其能量就相同（在量子力学中称为简并）。例如氢原子能级2P1/2和2S1/2是简并的，3P3/2和3D3/2也是简并的等等。

实际上，这些能级并不是严格简并，最早(1947)从实验上测量出2P1/2和2S1/2之间的能量差是W.E.兰姆和R.C.雷瑟福。正是这一原因，后来人们把这些能级差(移位)称为兰姆移位。

兰姆和雷瑟福用微波共振方法，直接测量了这一能级差的共振频率。H.A.贝特第一个从理论上计算出这一能级移位。根据贝特的工作，这些移位主要是量子化的电子场与电磁场的高次相互作用引起的，即所谓的辐射修正效应。

计算电磁辐射修正的理论是量子电动力学的重正化理论。尽管这些年来实验不断改进，不断精确(是目前几个可数的精确实验之一，已精确到六七位有效数字)，理论始终都与实验非常符合。因此兰姆移位实验与另外两个精确实验──电子和μ子反常磁矩实验（见μ子和电子回磁比一起构成了量子电动力学的三大实验支柱。

目前兰姆移位的实验和理论状况如下：对于2P1/2和2S1/2的移位频率Δv，最精确的实验值由三组人给出， 它们分别为 1057.845±0.009MHz，1057.90±0.06MHz 和1057.862±0.020MHz。最新的理论值是曲两组人给出的，它们不仅考虑了辐射修正，也考虑了原子核大小等效应，它们分别为1057.930±0.010MHz和1057.884±0.013MHz（因为理论计算需要进行大量的数字计算，极其复杂，直到目前为止还没有能弄清楚两理论值的差别来源）。