Michał Gryziński

Michał Gryziński
Michał Gryziński
Narození	29. září 1930; Varšava, Polsko
Úmrtí	1. června 2004 (ve věku 73 let)
Alma mater	Varšavská polytechnika
Povolání	fyzik
Zaměstnavatelé	Andrzej Sołtan Institute for Nuclear Studies; Institute of Atomic Energy
	Některá data mohou pocházet z datové položky.; Chybí svobodný obrázek.

Michał Gryziński (29. září 1930 Varšava – 1. června 2004) byl polský jaderný fyzik, specialista na fyziku plazmatu, který formuloval atomový model volného pádu, což je alternativní teoretický model ke stávajícím modelům atomu.

Historie[editovat | editovat zdroj]

Michał Gryziński pracoval ve skupině horkého plazmatu polské akademie věd na problematice přístupu k jaderné fúzi, což se později vyvinulu do specializace později známé jako zaměření hustého plazmatu. Jeho experimentální a teoretické úvahy ho v roce 1957 vedly k článku ve Physical Review "Stopping Power of a Medium for Heavy, Charged Particles", kde zdůrazňuje význam orbitálního pohybu elektronů média pro zastavení pomalých nabitých částic. Tato práce získala velkou publicitu a vedla ho k sérii článků o problému rozptylu s klasickou aproximací dynamiky elektronů. Jeho článek z roku 1965 má více než 2000 citací.

Klasické aproximace dynamiky elektronů v atomech jej vedla k vytvoření atomového modelu volného pádu, který měl za cíl zlepšit shodu dat s rozptylovými experimenty ve srovnání s populární Bohrovou aproximací jako kruhové dráhy pro elektrony. Tato dominantní radiální dynamika elektronů vytváří pulzující elektrický multipól (dipól, kvadrupól), což mu umožnilo navrhnout vysvětlení pro Ramsauerův jev (1970) a zlepšit souhlas dat s experimenty pro modelování nízkoenergetických rozptylů (1975). Jeho pozdější články se snaží rozšířit tyto klasické aproximace multielektronových atomů a molekul.

Atomový model volného pádu[editovat | editovat zdroj]

V Bohrově modelu jsou elektrony představovány kruhovými oběžnými dráhami, což vede k mnoha neshodám s experimentálními výsledky. Například v pozorované elektronovém záchytu dochází k tomu, že jádro zachytí elektron z orbitalu, což potřebuje tento elektron dostat do vzdálenosti dosahu jaderných sil (femtometry), což je o mnoho řádů méně než v Bohrově modelu. Další zásadní nesouhlas pro obíhající elektron je vytvoření magnetického pole, které nebylo pozorovány u vodíku. V kontrastu k tomu, moment hybnosti elektronu v kvantovém základním stavu vodíku je nulový.

Gryzinski představil mnoho dalších argumentů, a to zejména pro shody s různými scénáři rozptylů, zaměřil se na téměř nulový moment hybnosti trajektorií: s elektrony cestujícími přes téměř radiální trajektorie. Tyto volně padají do jádra, pak zvyšují vzdálenost až k nějakému bodu zlom, a tak dále.

Atomový model volného pádu se zaměřuje na oběžné dráhy podobné Keplerově modelu pro velmi nízké hybnosti. Nejde o přesné elipsy vzhledem k přidání magnetického dipólového momentu elektronu (elektronový magnetický moment) do úvahy, což má za následek Lorentzovu sílu úměrnou $v/r^{3}$ a kolmou na rychlost a spin elektronu. Tato spinorbitální interakce je téměř zanedbatelná pokud elektron prochází velmi blízko jádra (malé $r\approx 10^{-13}m$ , velké $v$ ). Tato síla ohýbá trajektorii elektronu a zabraňuje srážce s jádrem.

Pro jednoduchost, většina z těchto úvah zanedbává malé změny orientace rotace osy elektronu, za předpokladu, že jsou pevně orientované v prostoru. Magnetický moment jádra je tisíckrát menší než moment elektronu, takže tyto velmi jemné opravy mohou být opomíjeny v základních modelech.

Konečně základní Lagrangián pro dynamiku elektronu v těchto modelech je:

$\mathbf {L} ={\frac {1}{2}}m\mathbf {v} ^{2}+{\frac {Ze^{2}}{r}}+{\frac {Ze}{c}}\left[\mathbf {v} \cdot \left({\frac {\mu \times \mathbf {r} }{r^{3}}}\right)\right]$

Poslední člen popisuje interakci mezi magnetickým polem cestujícího elektronového magnetického momentu a elektrickým polem jádra (spinorbitální interakce).