(6180) תורת הפרעות עבור אטום הליום

אטום ההליום הוא כולל שני אלקטרונים בעלי ספין 1/2.
בבעיב זו עליכם להתייחס אל האינטרקציה בין האלקטרונים כאל הפרעה.
  1. בהנחה שהגרעין של אטום ההליום נקודתי וכבד מאוד, מהו ההמילטוניאן המתאר את האלקטרונים באטום ההליום?
  2. מה הם המצבים הקשורים היציבים של האטום, בהזנחת האינטראקציה בין שני האלקטרונים?
  3. מהי אנרגית היינון של אטום ההליום בסדר אפס בתורת הפרעות?
  4. מהו התיקון מסדר ראשון לאנרגית היינון של אטום ההליום?
  5. מה הוא התיקון המוביל לאנרגיה של המצבים הקשורים המעוררים?
בסעיף (4) האינטגרל שמתקבל דומה לאינטגרלים שמתקבלים בבעיה אלקטרוסטטית.
בסעיף (5) רשום ביטויים סגורים, אך אין צורך לחשב את האינטגראלים.
שים לב שבסעיף האחרון יש להבחין בין מצבי סינגלט לבין מצבי טריפלט.