日報

生活

ゼミ後，ちょっと人を探して，みんなで昼食．
午後はIさんのM1輪講リハーサル．様子を見てると色々大変そうだ*1．
その後，ちょっとグダグダした後，16時半から井上先生の受け持つ院生向け講義「光物性物理特論」（単位来ない）．いわゆる原子物理の入門編．「基本的に井上研メンバーを主たるターゲットとして，知ってて欲しいことを話す」とのことなので参加．さてクイズを転載してみよう：
Haenschらによる水素原子の1S-2S遷移のエネルギーの計測値は，周波数表示で
2 466 061 413 187 103(46) [Hz]
だそうな．ところが公表されてる物理定数 e = 1.602 176 53(14) × 10^{-19} [C], m_{\textrm{e}} = 9.109 3826(16) × 10^{-31} [kg], \hbar = 1.054 571 68(18) × 10^{-34} [J s], \epsilon_0 = 8.854 187 817 ... × 10^{-12} [F/m] を，見覚えがあるような式
E_n = -\frac{m}{2\hbar^2}\left(\frac{e^2}{4\pi\epsilon_0}\right)^2 \frac{1}{n^2}
に代入して1S-2S遷移のエネルギーを求めようとすると
\frac{9.109 3826 \times 10^{-31}}{2\times(1.054 571 68 \times 10^{-34})^2}\left(\frac{(1.602 176 53 \times 10^{-19})^2}{4\pi\times 8.854 187 817 \times 10^{-12}}\right)^2 \left(1-\frac{1}{2^2}\right)
=2 467 381 478 381 817 [Hz]
となり，4桁目で食い違っている．この主要な原因は？

  1. 代入した値が間違っている
  2. 相対論的補正が必要
  3. QED的補正が必要
  4. 核の歪みに対する補正が必要

私は完全に騙されました．答を知りたい人は水曜5限へGo! （笑

*1:先生が（ぉ