Нерезонансные эффекты в двухфотонной спектроскопии атома водорода: приложение к расчету зарядового радиуса протона
А. А. Аникин, Т. А. Залялютдинов, Д. А. Соловьев
Санкт-Петербургский государственный университет, 198504 С.-Петербург, Россия
Abstract
Последнее десятилетие в современной литературе остро
стоит вопрос о расхождении значений радиуса протона, получаемых путем
измерения частот переходов в электронном (H) и мюонном (μ H) атомах
водорода, направляя теоретические и экспериментальные усилия на проверку
и поиск эффектов устраняющих имеющееся расхождение в 4σ
(стандартное отклонение). Совсем недавно измерения 2s-4p перехода и
Лэмбовского сдвига в электронном атоме водорода приблизили "загадку
радиуса протона" к своему разрешению. Среднеквадратичное значение
радиуса протона (rp), рассчитанное на основе этих экспериментов имеет
значение 0.8335(95) фм, что согласуется со значением 0.84087(39) фм,
полученным на основе эксперимента с мюонным водородом, в пределах
указанных погрешностей. Такое согласование результатов было достигнуто в
результате учета интерференционных эффектов, возникающих в процессах
однофотонного рассеяния на атоме водорода, в то время как эксперименты на
мюонном водороде к ним нечувствительны. Однако вычисление зарядового
радиуса протона не может быть отнесено только к однофотонным переходам и
должно учитывать измеренные частоты, соответствующие двухфотонным
переходам. В данной работе показано, что интерференционные эффекты в
двухфотонных переходах 2s-nd в атоме водорода могут вносить
значительный вклад в определение зарядового радиуса протона и постоянной
Ридберга.