29.  氢原子在相互垂直的均匀电场和磁场中,磁场H=H0k,电场ε=ε0i,i,j,k为直角坐标x,y,z方向单位矢量,如果电场磁场足够强,以致可以忽略自旋轨道耦合作用,而电磁场作用仍可当作微扰,求计入电子自旋后,氢原子n=2能级分裂情况.
   
【正确答案】解:由已知条件知:
   
   即
   H0=En,不考虑自旋时简并度n2=4(n=2).
   (1)先考虑eε0x非零矩阵元:
   
   故
   
   (2)对于磁场部分,因不考虑自旋-轨道耦合,故
   
   故的矩阵元为:
   
   取,对于能级,电磁对应矩阵元:
   
   能量本征值方程为
   
   解为
   故对于自旋朝上的态能级分裂为三条
   
   同理,对于自旋朝下的态能级亦分裂为三条:
   
【答案解析】