stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
ספקטרוסקופיית רוויה
רקע פיזיקלי

| --- | --- |

באיור שמאל מתוארות הרמות האלקטרוניות (n=1, n=2, n=3) באיור ימין מתוארת פיצול ברמות האלקטרוניות, פיצולי המבנה הדק והמבנה העל-דק של אטום מימן
אחד המאפיינים הייחודיים של מכניקת הקוונטים, היא העובדה שהערכים המתארים את המערכת (אנרגיה, תנע זוויתי, ספין וכו') הם בדידים ולא רציפים, בניגוד למכניקה הקלאסית. אלקטרונים יכולים לנוע סביב הגרעין אך ורק באורביטלים מוגדרים (קונפיגורציה אלקטרונית), הנמצאים ברמות אנרגיה בדידות אשר מתוארות על ידי מספרים קוונטיים. המשמעות הפרקטית העיקרית לכך שרמות האנרגיה הן בדידות היא שמעבר אלקטרון בין רמות אנרגיה   E_{1},E_{2} יכול להתאפשר בעזרת קבלת/פליטת אנרגיה ספציפית  \ E_{2}-E_{1}=h\nu =\hbar \omega  כאשר "h" הוא קבוע פלאנק.
אף על-פי שרמות האנרגיה הן בדידות, ישנה תופעה של הרחבה ספקטרלית המרחיבה כל רמת אנרגיה לטווח ערכים. תופעה זו מקשה על מדידת ספקטרום רמות האנרגיה ברזולוציה גבוהה, מכיוון שבליעה של פוטון בתדר  \nu _{1} אינה מהווה אינדיקציה לכך שהפרש האנרגיות המתאים לתדר הפוטון  \Delta E=h\nu _{1} הוא באמת הפרש רמות האנרגיה היסודי באטום.
רמות האנרגיה מתחלקות לרמות אלקטרוניות, כאשר כל רמה אלקטרונית מתפצלת למבנה הדק, וכל מבנה דק מתפצל למבנה העל-דק. ספקטרוסקופיית רוויה מאפשרת להבחין במבנה העל-דק באטום.
רקע פיזיקלי > הרחבות ספקטרליות > הרחבה טבעית

כאשר אלקטרון מעורר לרמה אלקטרונית, הוא שוהה בה פרק זמן של עד כמה עשרות ננו-שניות, וחוזר עצמאית לרמה אנרגטית נמוכה יותר.
כיוון שקיימת אי ודאות בזמן חזרת האלקטרון קיימת אי ודאות בציר האנרגיה, כפי שמתואר בעיקרון אי-הוודאות של הייזנברג:
\Delta E\cdot \Delta t\geq {h \over 2\pi }
כאשר  h הוא קבוע פלאנק,  \Delta E הוא אי הוודאות באנרגיה, ו -  \Delta t הוא אי הוודאות בזמן.
הקשר בין אנרגיה לתדירות נתון על ידי:  E=h\nu , ומשתי המשוואות מקבלים:  \Delta \nu ={\Delta E \over h}\geq {1 \over 2\pi \cdot \Delta t} .
לדוגמה, עבור רובידיום, מעברים בין הפיצולים במבנה העל-דק הם כ-  \Delta t\approx 27ns, והצבה נותנת את גודל ההרחבה הטבעית :  \Delta \nu _{natural}\approx 6MHz.
רקע פיזיקלי > הרחבות ספקטרליות > הרחבת דופלר

הרחבת דופלר מתרחשת עקב תנועתם של האטומים (במידה ולא מקררים אותם למילי-קלווין בודדים). לולא היו האטומים בעלי אנרגיה, מציאת אנרגיית המעבר הייתה אפשרית על ידי לזירת פוטונים בעלי אנרגיות בגדלים שונים, עד למציאת האנרגיה בה הפוטון נבלע (עד כדי הרחבה טבעית). אנרגיית התנועה של האטומים גורמת לבליעת פוטונים בטווח אנרגיות גדול יותר.
בהינתן תא של גז אטומי, ההסתברות שלאטום תהיה מהירות בין  v ל -  v+dv מתפלגת על פי התפלגות מקסוול בולצמן :
P(v)dv={\sqrt {\frac {m}{2\pi k_{B}T}}}e^{-{\frac {mv^{2}}{2k_{B}T}}}dv
כאשר  k_{B} הוא קבוע בולצמן,  m הוא מסת האטום, ו -  T הוא הטמפרטורה המוחלטת.
לפי אפקט דופלר הלא יחסותי:  \omega =\omega _{0}\left(1\pm {\frac {v}{c}}\right), כאשר  \omega _{0} הוא תדר המעבר בין רמות האנרגיה כאשר האטומים במנוחה (התדר הרצוי).
הצבת  v בהתפלגות מקסוול בולצמן למהירות, נותנת את התוצאה:  P(v)dv={\frac {2}{\delta {\pi ^{1/2}}}}e^{-{\frac {4(v-v_{0})^{2}}{\delta ^{2}}}}dv
כאשר  \delta  הוא פרמטר רוחב הפס הספקטרלי (linewidth parameter ), ונתון על ידי:  \delta ={2{\frac {v_{0}}{c}}}{({\frac {2k_{B}T}{m}})}^{1/2}
מכאן ניתן למצוא את רוחב חצי המקסימום  \Delta \nu =\delta {\sqrt {ln(2)}} התלוי במסת האטום, בטמפרטורה, ובתדר המעבר.
לדוגמה, עבור רובידיום בטמפרטורת החדר מתקיים : \Delta \nu _{doppler}\approx 500MHz, לעומת זאת -  \Delta \nu _{natural}\approx 6MHz. הרחבת דופלר היא המגבילה בצורה משמעותית את רוחב הסרט המדיד.
ספקטרוסקופיית רוויה

לשם ההסבר, נתייחס ראשית לאוסף אטומים הנמצאים במצב גזי ונניח שהאטומים נמצאים במנוחה.
בטמפרטורת החדר אטומים רבים נמצאים ברמת היסוד. כאשר קרן באנרגיית המעבר (הנקראת גם אנרגיית הרזוננס) תפגע בתא האטומים בעוצמה נמוכה, אחוז גבוה מהקרן יבלע, ומספר אלקטרונים מועט יחסית יעלה לרמת אנרגיה גבוהה יותר (איור א'). במידה וקרן באנרגיית הרזוננס תפגע בתא האטומים בעוצמה גבוהה, אלקטרונים רבים יחסית יעברו ממצב היסוד למצב מעורר. תופעה זו נקראת רוויה של המעבר (transition saturated). בשני המקרים מדידת עוצמת האור המתקבלת לאחר מעבר בתא האטומים תהיה נמוכה משמעותית מהעוצמה לפני המעבר בתא עקב הבליעה.
הקרן החלשה נקראת קרן בוחנת (probe beam), והחזקה - קרן שואבת (pump beam). כאשר הקרן הבוחנת והקרן השואבת תפגענה באטומים בו זמנית בתדר הרזוננס (איור ב'), הקרן השואבת תגרום לאלקטרונים רבים מרמת היסוד לעלות רמת אנרגיה, ולכן לקרן הבוחנת יהיו פחות אלקטרונים ברמת היסוד איתם תוכל להיות אינטראקציה. כתוצאה מכך, אחרי המעבר בתא האטומים עוצמת הקרן הבוחנת לא תהיה שונה משמעותית מלפני המעבר.
איור א - פוטון הפוגע באטום יבלע בהסתברות גבוהה עקב אלקטרונים רבים ברמת היסוד.
איור ב - קרן שואבת מעלה אלקטרונים רבים למצב מעורר, ולכן הסתברות בליעת פוטון בקרן הבוחנת נמוכה.
כעת, נסתכל על אוסף אטומים במצב גזי הנמצאים בתנועה.
בטמפרטורת החדר האטומים בעלי אנרגיה ולכן נמצאים בתנועה. הרחבת דופלר גורמת לבליעה להתרחש לא רק באנרגיית הרזוננס, אלא בספקטרום רחב מאוד של כ - 500MHz סביב אנרגיית המעבר. נבחן שוב את המערכת בה קרן בעוצמה חזקה וקרן בעוצמה חלשה עוברות בו זמנית בתא האטומים (איור ב') עם אנרגיות שונות. באנרגיה נמוכה במעט מאנרגיית הרזוננס, הקרן הבוחנת תיבלע בפגיעה באטום הנע שמאלה (לפי הכיוונים באיור ב'), כך שסכום האנרגיות שלהם מתאים לאנרגיית הרזוננס (עד כדי הרחבה טבעית). אבל, עבור הקרן השואבת האטום שיעורר הוא אטום הנע ימינה. אותה טענה מתקיימת גם עבור אנרגיה גבוהה מאנרגיית הרזוננס.
אם כך, באנרגיות שונות מאנרגיית הרזוננס שתי הקרניים מקיימות אינטראקציה עם אטומים שונים, ולכן נוכחות קרן אחת לא משפיעה על סיכויי הבליעה של הקרן השנייה. לעומת זאת, באנרגיית הרזוננס שתי הקרניים מגיבות עם אותם אטומים - אטומים הנעים במאונך לקרניים, מכיוון שהם לא תורמים לאנרגיה של הפוטונים הפוגעים. כעת הקרן השואבת תכניס את האטומים הללו לרוויה, ומדידת העוצמה של הקרן הבוחנת אחרי המעבר בתא האטומים לא תהיה שונה משמעותית.
ניתן למדל ביתר קלות את הסתברויות הבליעה כאשר ישנו אלקטרון אחד חופשי באטום, ולכן במתכות אלקליות (נתרן, אשלגן, רובידיום, צסיום), אשר קיים אלקטרון אחד ברמת הערכיות האחרונה, מקבלים תוצאות מובנות יותר אינטואיטיבית. סיבה זו גרמה לכך שהאפיונים הראשונים נעשו באטומים אלו, כמו ניסויי המעבדה הניתנים באוניברסיטאות השונות.
באיור משמאל מוצג ספקטרום בליעה אופייני, הגרף הכחול הוא ללא הקרן השואבת, ולכן לא ניתן להבחין בפיצולי המבנה העל-דק. הגרף האדום הוא עם הקרן השואבת, ולכן מתאפשרת רזולוציה ספקטרלית גבוהה יותר. מקובל לחסר בין הגרפים על מנת למדוד ביתר קלות את רוחב המבנה העל-דק, ולהציג תוצאה ברורה יותר.
ספקטרוסקופיית רוויה > דגשים בבניית המערכת

יחסי עוצמות – יש חשיבות רבה לכך שהקרן השואבת תעורר את האטומים במצב היסוד למצב של רוויה של המעבר (transition saturated). העוצמה משתנה כתלות בטמפרטורה וגורמים נוספים, אך באופן כללי הקרן השואבת צריכה להיות חזקה פי 10 בעוצמתה מהקרן הבוחנת.
תדר הקרניים – גורם קריטי לכך שהניסוי יעבוד הוא שהתדר של הקרן השואבת והקרן הבוחנת יהיה זהה. לשם כך מפצלים את הקרן לשתיים, ואחת מהן מונחתת בדרך כלל בעזרת מנחת אופטי או מפצל קרניים.
זווית בין הקרניים – הזווית בין הקרניים גם היא משפיעה על כמות האטומים הנפגעים על ידי הקרן השואבת והבוחנת. באופן אידיאלי זווית של 0 מעלות תתן תוצאה טובה ביותר, אך גם זווית של 4-5 מעלות תתן תוצאות טובות.
דיודת לייזר – יש להשתמש בלייזר בעל רזולוציה ספקטרלית גבוהה מההרחבה הטבעית, לשם כך משתמשים בדרך כלל בדיודת לייזר בעלת רוחב פס של כמה מגה-הרצים בודדים. כמו כן, יציבות התדר תלויה ביציבות הטמפרטורה ויציבות הזרם, לכן רצוי מאוד להשתמש בבקר טמפרטורה ובקר זרם. סריקת התדרים מתבצעת בעזרת מחולל אותות, עם אות משולש, בתדר נמוך.
אינטרפרומטר פברי-פרו – לשם הבנה טובה יותר של התוצאות המתקבלות, כדאי לפצל את קרן האור שעוברת מודלציה בתדר, ולהעביר אותה דרך אינטרפרומטר פברי-פרו. בצורה כזו ניתן לקבל את ספקטרום הבליעה יחד עם אומדן של המרחקים על-פני הספקטרום.
ראו גם

רמת אנרגיה
ספקטרוסקופיה
לקריאה נוספת

W. Demtröder, Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation, springer, 2003
הערות שוליים

↑  קרוי גם "ספקטרוסקופיית בליעה רוויה" (Saturated Absorption Spectroscopy) או "ספקטרוסקופיית ללא הרחבת דופלר" (Doppler-Free Spectroscopy)
↑  http://laser.physics.sunysb.edu/~james/papers/wieman-hansch.1976.pdf
↑  Laser Locking with Doppler-free Saturated Absorption Spectroscopy , Paul L. Stubbs, May 12, 2010
↑  סיכום זה מבוסס על המאמר שנשא פרופ' ארתור שולוב בטקס קבלת פרס נובל לפיזיקה בשנת 1981.
↑  ביוגרפיה של ארתור שולוב, אתר זוכי פרס נובל
↑  Precision Measurement of the Rydberg Constant Hänsch, T. W. Department of Physics, Stanford University, 1974
↑  בחברות מסחריות כגון Newport ,Thorlabs ,Toptica
↑  מצגת מעבדה מתקדמת בספקטרוסקופיית רוויה, אוניברסיטת נוטרדאם, עמוד 2
↑  ראו כאן איור להמחשה
אי ודאות מרחיבה כל אחת מרמות האנרגיה (איור שמאל), ולכן ישנו טווח תדרים בהם מתאפשר מעבר (איור ימין)
איורים א-ג מראים פוטונים בתדרים שונים הפוגעים באטומים עם היטל מהירות זהה בציר התקדמות הפוטון. תנועת האטומים גורמת לפוטונים בתדרים שונים להבלע. באיור ד' רואים פוטונים בתדרים שונים פוגעים באטומים הנעים רנדומלית, ולכן את פרופיל הרחבת דופלר.
במערכת של שתי רמות אנרגיה, העוצמה הנמדדת לאחר מעבר קרן בוחנת דרך תא אטומים תתפלג לפי הרחבת דופלר (איור ימין). הוספת קרן שואבת תגרום לקבלת עוצמה גבוהה במדידת הקרן הבוחנת (איור שמאל).
פרופיל הבליעה כפונקציה של אורך הגל. האיור הכחול הוא ללא הקרן השואבת, והאיור האדום הוא עם הקרן השואבת.
עדעד

| עדעד |
| --- | --- |

מיון מדעי
ממלכה:: צומח
מערכה:: בעלי פרחים
מחלקה:: דו-פסיגיים
סדרה:: ציפורנאים
משפחה:: עפריתיים
סוג:: עדעד
שם מדעי
 Limonium ‏מילר, 1754
עַדְעָד (שם מדעי: .Limonium Mill) הוא סוג במשפחת העופריתיים. הסוג כולל כ-609 מינים הנפוצים באירופה, אפריקה, אסיה, אוסטרליה, וצפון אמריקה במיוחד במלחות, חופים ובמדבריות. המינים מאופיינים בפרחים בעלי גביע צבעוני ובר קיימא, הבולטים בצבעם אף מזה של הכותרת על גבי הצמח גם זמן רב לאחר תום הפריחה ונשירת הכותרת. כך נוצרת אשליה של פריחה מתמשכת, ומכאן שם הסוג 'עדעד' (חי לעד), וכן הכינוי העממי 'אלמוות'. הגביע משמש כתוספת פרסומת לתפרחת ומהווה חלק מיחידת ההפצה. בכל מיני הסוג עדעד, פזורות בלוטות מפרישות מלח על העלים והגבעולים.
מינים רבים שתורבתו כפרחי נוי משמשים בגינון וכפרחי קטיף, ביניהם עדעד כחול, עדעד הביצות ועדעד מאובק מצמחי הבר של ישראל או עדעד רחב עלים עדעד קנרי שמוצאם מחוץ לישראל. כל מיני עדעד מוגנים על ידי החוק.
מאפיינים

הסוג עדעד מקיף עשבים חד-שנתיים או רב-שנתיים או בני שיח או שיחים.
הגבעולים והעלים אינם מכוסים קשקשי סיד.
העלים ערוכים בשושנת על פי רוב, עלי הגבעול דמויי קשקש. העלים מסורגים, תמימים או משוננים (למשל עדעד הביצות, עדעד הגליל, עדעד רותמי) או שסועים-מנוצים (למשל עדעד כחול, עדעד המדבר).
הפרחים ערכים על פי רוב בקבוצות של 1 עד 5 פרחים (בשיבולים חד־צדדיות) שמלוות 3 חפים דמוי קשקש. השיבולים החד־צדדיות מסודרות בתפרחות דמויות אשכול.
הפרחים דו-מיניים, בעלי שחלה עילית, נכונים (בעלי סימטריה רדיאלית), בעלי עטיף כפול, מאוחי עלי כותרת.
הגביע קרומי, צבעוני על פי רוב והוא דמוי קונוס הפוך, או דמוי צינור או דמוי משפך. אוגן הגביע רחב ומפושק, בעל 5 עד 10 אונות או הגביע מפורד עלים. הוא בעל 10 עורקים בבסיסו, חסר שערות בלוטיות ומשתייר גם לאחר נבול הכותרת.
הכותרת אינה בולטת לעין, וקוטרם קטן מס"מ אחד, בעלת 5 עלים מפורדים או העלים מאוחים בבסיסם ויצורים צינור קצר, נובלת אחרי הפריחה.
האבקנים 5, כמספר עלי הכותרת, ערוכים מול עלי הכותרת ולא ביניהם והם מעורים בבסיס עלי הכותרת או לאורך מחציתה התחתונה.
עמודי השחלה 5, מפורדים לכל אורכם או מאוחים בבסיסם. הצלקות דמוי חוט (למשל, עדעד קנרי) או דמוי קרקפת (למשל, עדעד הדור, עדעד טטרי).
הפרי מסוג הלקט, חבוי בתוך הגביע, דמוי שקיק מוארך בן זרע אחד. השקיק מוקשה בראשו וקרומי בבסיסו ונפתח על ידי פתח דמוי-עפעף או נסדק באופן בלתי סדיר.
מיני הבר בישראל וסביבתה

בישראל גדלים בר 6 מינים ואחד בסיני: עדעד הביצות במלחות ובחוף הים, עדעד כחול בחופים ובגבעות כורכר; עדעד רותמי ועדעד הגליל – בחגורת הרסס; עדעד המדבר, עדעד מאובק ועדעד סיני - במדבר.
עדעד הביצות (Limonium narbonense Mil.l) - צמח רב-שנתי נדיר הגדל בר סביב אגן ים התיכון גדל על גדות נחלים מלוחים, מלחות רטובות וקרבת מעיינות בהם הקרקע מתמלחת או לעיתים בכיסי קרקע של סלעי כורכר קשים בחגורת הרסס של חוף הים התיכון.
עדעד הגליל (Limonium galilaeum) - צמח עשבוני רב-שנתי נדיר מאוד, בסכנה הכחדה ואנדמי בעולם רק לעמק עכו. הוא גדל על סלעי כורכר וגיר בחגורת הרסס בחוף הים, לאורך כל החופים מראש הנקרה ועד לנהריה ודרומית לנהריה משבי ציון ועד לצפון עכו. הפריחה הוורודה חלה באפריל עד מאי, אך לפעמים מקדימה למרס, ונמשכת גם עד אוקטובר. מין זה זוהה בעבר בטעות כעדעד יווני.
עדעד המדבר (Limonium lobatum, שם נרדף Limonium thouinii) - בעבר נקרא עדעד תכול. ראה ערך.
עדעד כחול (Limonium sinuatum) - ראה ערך.
עדעד מאובק (Limonium pruinosum) - בן שיח לא מצוי הגדל במדבריות, בערבות-שיחים ובקרקעות מלוחות מטוניסיה לישראל וירדן דרך סיני ועד לבנון וסוריה. צמח מאובק מכוסה בגבשושים שעירים, דמויי קשקשים, גובהו 30 עד 60 ס"מ. הענפים חסרי עלים כמעט כל השנה, במיוחד בזמן הפריחה, או בעלי עלים במשך תקופה קצרה. העלים קטנים, רוחבם אינו עולה על ס"מ, תמימים, אינם בשרניים, דמויי ביצה הפוכה, או דמויי מרית, מוצרים לפטוטרת ונעלמים בזמן הפריחה. גבעולי התפרחת שבירים, מסועפים מאוד, בעלי קשקשים משולשים חומים. אורך השיבולים 1 עד 2 ס"מ. בכל שיבולית פרח אחד ומלווה בחפים שעירים מאוד. הפרחים זעירים מאוד. החפים בעלי שולים לבנים. הגביע קרומי, אורכו 4 עד 5 מ"מ, לבן, עם חמישה פסים חומים ערוכים ככוכב והוא דמוי משפך, העוגן מפושק, הכותרת ארגמנית עד ורודה. אורך הגביע 5-4 מ״מ.
עדעד רותמי (Limonium oleifolium) - צמח עשבוני רב-שנתי או בן שיח שכיח על חול וכורכר לחופי הים-התיכון בישראל, מחוף הגליל ועד אשקלון. הפריחה הסגולה חלה מסוף מאי עד תחילת נובמבר.
עדעד סיני (Limonium axillare) - בן שיח ירוק-עד של מלחה הגדל במדבריות ובערבות. תפוצתו משתרעת ממצרים עד צפון מזרח אפריקה הטרופית, חצי האי ערב ופקיסטן. בן שיח קירח, כחלחל, מסתעף מבסיסו. הגבעולים זקופים, בשרניים, בעלי עלים צפופים בחלק התחתון. הגבעולים הצעירים מכוסים צפופות עלים בשרניים, דמוי מרית. הגבעולים הישנים מכוסים נדנים של עלים אשר נשרו. העלים בשרניים, שטוחים, תמימים, מוארכים או דמויי אזמל או מרית. עוקצי התפרחות גמישים, בעלי ענפים דלילים. השיבוליות צפופות מאוד ומגובבות והן מורכבות משני פרחים, לשיבולים עוקצים קצרים או שהן יושבות וכפופות לאחור בדומה לזנב עקרב. הפרחים קטנים וורודים. החפים חומים ושוליהם לבנבנים צרים. צינור הגביע שעיר.
פרחי נוי וגינון

מינים רבים שתורבתו כפרחי נוי משמשים בגינון וכפרחי קטיף, ביניהם עדעד כחול, עדעד הביצות, עדעד מאובק, ועדעד סיני מצמחי הבר של ישראל וסביבתה.
עדעד צהוב (Limonium bonduellei) – צמח עשבוני חד שנתי מוצאו צפון ספרד (בורגוס), מצפון אפריקה למאוריטניה, צ'אד. הגביע והכותרת צבעוניים. העלים שסועים-מנוצים כעין הכינור. גבעול התפרחת מכונפים, התפרחות ערוכות בצורת מכבד סוככיים. השיבוליות ערכות בסוככים מדומים ובכל שיבולית יש 1 עד 3 פרחים. החפים המלווים את הפרחים בעלי שיכים ירוקים.עדעד קנרי (Limonium perezii) צמח רב שנתי נפוץ בישראל כצמח גינון. ראה ערך מורחב.
תחת השם 'עדעד ננסי' נעשה שימוש גנני במין Goniolimon tataricum, ששייך לסוג אחר במשפחה.
האבקה בסוג עדעד

הסוג עדעד שונה מיתר הסוגים במשפחה בכך שבמרבית מיניו אינה קיימת דיסטיליה (שני טיפוסי פרחים הנבדלים זה מזה באורך של עמודי השחלה ביחס לאורכם של האבקנים), אך בחלק מהמינים קיימת בפרחים דו-צורתית (דיפורמיזם) באברי הרבייה שעליה מבוסס מכניזם ההאבקה וההפריה. ההבדל בין טיפוסי הפרח מתבטא רק בטיפוסים שונים של גרגרי אבקה ובטיפוס שונה של הבליטות והזיזים על גבי הצלקת (למשל עדעד כחול). טיפוס מערכת רבייה זו המכונה אי-תאימות עצמית ספורופיטית (sporophytic self-imcompatibility) מונעת או מפחיתה את שיעור האבקה עצמית ומגדילות את הסיכוי להאבקה זרה. ההפריה אפשרית רק בין צמחים מטיפוס שונה, כלומר בתוך אותו פרח ובאותו פרט קיים אי-תאימות וכן אי-תאימות עם פרטים אחרים בהם קיים אותו צירוף של גרגרי אבקה וצלקת.
המינים עדעד הביצות, עדעד מאובק ועדעד כחול הם דו-צורתיים באברי הרבייה שלהם. ומינים אחרים אינו דו-צורתיים אלא חד-צורתיים (מונומורפיים) כמו Limonium tetragonum ו-Limonium australe ממזרח אוסטרליה. צמחים אלה
המנים עדעד הגליל, ועדעד רותמי נאספו במישור החוף על ידי רבקה דולברגר וגם עדעד המדבר היו כולם מונומורפיים, שיצרו זרעים ללא הפריה, ברביית בתולין (אפומיקסיס).
המין הנפוץ במלחות מערב אירופה Limonium vulgare, המכונה לוונדר הים, הוא יוצא דופן: יש בו דיסטילה בשילוב אי-תאימות עצמית ספורופיטית, לעיתים בשילוב עם עקרות זכרית.
תמונות

עדעד כחול
עדעד הביצות
עדעד הגליל בראש הניקרה
עדעד קנרי
עדעד המדבר
הערות שוליים

↑  .Limonium Mill, POWO plants of the World Online. Published on the Internet
1 2 3 4 5 6 7  מיכאל זהרי תל אביב עם עובד 1989, מגדיר חדש לצמחי ישראל, מהדורה חדשה מתוקנת ומורחבת, תל אביב: עם עובד, 1989, עמ' 340-341
1 2 3 4  א. פאהן, ד. הלר, מ. אבישי, מגדיר לצמחי התרבות בישראל, תל אביב: הוצאת הקיבוץ המאוחד, 1998, עמ' 327-330
1 2 3 4  נעמי פינברון-דותן, אבינעם דנין, המגדיר לצמחי בר בארץ ישראל, ירושלים: כנה, 1998, עמ' 501
1 2  עדעד הגליל, באתר פורטל הערכות הסיכון לטבע בישראל
↑  דר בן-נתן, עדעד רותמי, באתר צמחיית ישראל וסביבתה, ‏5-2022
1 2  כהן א חראזי ע ורבינוביץ ח, דו-צורתיות בגרגרי אבקה ובצלקות של פרחי עדעד כחול וביטויה במנגנון ההאבקה וההפרייה, באתר כתב-עת "כלנית" מספר 2, ‏2015
↑  .Dulberger R, Intermorph structural differences between stigmatic papillae and pollen grains in relation to incompatibility in Plumbaginaceae., Proc. R. Soc. 188, 1975, עמ' 257-274
| --- | --- |
בקרת זהויות :  NLI: 987007532164905171  BnF: cb14532869v (data)  LCCN: sh88022882  NDL: 00577352 
עדעד סיני
עדעד רותמי
עדעד קנרי
תקריב של פרח של עדעד קנרי
עדעד צהוב
ספין (פיזיקה)

ערך זה עוסק במושג הפיזיקלי ספין. אם התכוונתם למושג התקשורתי, ראו .
הספין ומגליו מונצחים על קיר בית בליידן
במכניקת הקוונטים, ספין (מאנגלית: spin, סחרור; בעברית: סחריר), הוא דרגת חופש פנימית של חלקיקים: כדי לתאר באופן שלם את מצבו הפיזיקלי של חלקיק, יש צורך (בנוסף על תכונות פיזיקליות מוכרות, כמו מיקום, מהירות או מטען) במידע על תכונה נוספת, שהיא הספין. התכונות המגנטיות של חלקיק טעון בעל ספין דומות לתכונות של חלקיק טעון מסתובב (כלומר, עם תנע זוויתי סביב מרכזו), ומכאן שמו של הספין. עם זאת, משיקולים יחסותיים ניתן להוכיח כי לא ייתכן שחלקיק יסתובב במהירות גדולה מספיק כדי ליצור ספין בגדלים הנמדדים בניסויים.
הספין האלקטרוני מסומן לרוב באות s כאשר מדובר באלקטרון בודד, ב-S כאשר מדובר במספר אלקטרונים וב-Σ כאשר מדובר במולקולה.
קוונטיזציה

עבור התנע הזוויתי האורביטלי ("הרגיל"), הפתרון של משוואות הערכים העצמיים נותן שני מספרים מאפיינים למצב ספציפי של התנע הזוויתי של חלקיק (מספרים קוונטיים טובים):  \ell , המתאר את גודלו של התנע הזוויתי; ו־m, המתאר את ההיטל של התנע הזוויתי על ציר z. בדומה לכך, למצב ספציפי של הספין של חלקיק יש שני מספרים קוונטיים טובים:
ספין או מספר קוונטי ספיני עיקרי  \left(s\right) - מבטא את גודלו של הספין. ערכו הוא מספר אי שלילי שלם או חצי שלם (כלומר:  s\in \left\{0,{\frac {1}{2}},1,{\frac {3}{2}},\cdots \right\}), והוא מאפיין של החלקיק שאינו משתנה. בהקשר זה אומרים שלחלקיק יש ספין s. למשל: לאלקטרון יש ספין חצי.
מספר קוונטי ספיני שניוני  \left(m_{s}\right) - מבטא את ההיטל של הספין על ציר z. הוא יכול לקבל אחד מתוך 2s+1 ערכים:  m_{s}\in \{-s,(-s+1),\cdots ,(s-1),s\}. המספר ms ממלא תפקיד חשוב באינטראקציות של הספין עם שדות מגנטיים.
בעוד התנע הזוויתי המסילתי מוגבל למספרים שלמים, הספין יכול להיות גם מספר חצי שלם. משפט סטטיסטיקות הספין מבחין בין התנהגות סטטיסטית של חלקיקים עם ספין שלם, בוזונים, וחלקיקים עם ספין חצי-שלם, פרמיונים: למשל, האלקטרון, הפרוטון והנייטרון, הם פרמיונים, עם ספין חצי; הפוטון הוא בוזון, עם ספין 1. קיימים בוזונים נוספים, כמו בוזון היגס, שיש להם ספין 0.
לספין יש תכונה לא אינטואיטיבית בהקשר של סיבובים מרחביים: במכניקה קלאסית הפעלת סיבוב של 360 מעלות תחזיר את האובייקט למצבו ההתחלתי. לעומת זאת, סיבוב כזה לחלקיקים מסוגים מסוימים יהפוך את סימנו של ms.
תצפיות

כאמור, ערכו של הספין יכול להיות רק אחד מקבוצה של ערכים בדידים. ראיה מכרעת לעובדה זו היא ניסוי שטרן-גרלך: בניסוי זה, החלקיקים הפגינו מומנט מגנטי שמתאים רק לערכי תנע זוויתי שהם  \pm {\frac {\hbar }{2}}=\pm {\frac {h}{4\pi }}.
המבנה הדק והמבנה העל־דק הן תופעות ספקטרוסקופיות בהן מעברי אלקטרונים באטום בין רמות האנרגיה מוסטות מערכן הראשי בגלל אינטראקציות שונות, ביניהן אינטראקציה עם התנע הזוויתי המסילתי (או: "האורביטלי"; תנועת האלקטרון סביב גרעין האטום) ואינטראקציה בין ספין האלקטרון וספין הגרעין.
תכונת הספין אחראית לתכונות רבות של החומר: הספין אחראי על הקשרים הקוולנטים, הספין והכוח האלקטרומגנטי מקנים ליהלום את קשיותו, את החומציות לחומצה, את הבסיסיות לבסיס, את המוליכות התרמית והחשמלית למתכות ואפילו את הצבע של החומר.
היסטוריה

וולפגנג פאולי היה, ככל הנראה, הפיזיקאי המשפיע ביותר על תאוריית הספין. הספין נתגלה לראשונה בהקשר של ספקטרום הפליטה של מתכות אלקליות. בשנת 1924 פאולי הציג את מה שהוא כינה "דרגת חופש קוונטית דו־ערכית" הקשור לאלקטרון בקליפה הרחוקה ביותר מגרעין האטום (קליפת הערכיות). דבר זה סייע לנסח את עקרון האיסור של פאולי, לפיו שני פרמיונים באטום נתון לא יכולים להיות באותו מצב קוונטי.
הפירוש הפיזיקלי של אותה דרגת חופש לא היה ידוע בהתחלה. ראלף קרוניג, אחד מעוזריו של אלפרד לאנדה, הציע בתחילת 1925 כי הסיבה לכך נעוצה בסיבוב העצמי של האלקטרון. כאשר פאולי שמע על הרעיון, הוא תקף אותו בחומרה, וציין שפני השטח ההיפותטיים של האלקטרון יהיו צריכים לנוע מהר יותר ממהירות האור כדי להסתובב במהירות היכולה ליצור את התנע הזוויתי, דבר שיכול לסתור את תורת היחסות. קרוניג החליט לבסוף, שלא לפרסם את הרעיון, בעיקר בשל ביקורתו של פאולי.
בסתיו אותה שנה, עלה רעיון דומה אצל שני פיזיקאים הולנדיים צעירים, ג'ורג' אולנבק וסמואל חאודסמיט. תחת עצתו של פאול ארנפסט, הם החליטו לפרסם את תוצאותיהם. הרעיון זכה לתגובות חיוביות, בעיקר לאחר שלוולין תומאס (Llewellyn Hilleth Thomas) הצליח ליישב את קיומו של פער של פי שניים, בין התוצאות שהתקבלו בניסוי לבין חישוביהם התאורטיים של אולנבק וחאודסמיט (ושל קרוניג, שלא פורסמו).
על-אף התנגדותו הראשונית לרעיון, פאולי ניסח את התאוריה של הספין בשנת 1927, בעזרת התאוריה המודרנית של מכניקת הקוונטים שנהגתה על ידי ארווין שרדינגר וורנר הייזנברג. התאוריה של פאולי בנוגע לספין לא הייתה יחסותית. למרות זאת, בשנת 1928, פול דיראק פרסם את משוואת דיראק, שתיארה את האלקטרון היחסותי. במשוואת דיראק, נעשה שימוש בספינור המורכב מארבעה איברים (הידוע בתור "ספינור דיראק") בפונקציית הגל של האלקטרון.
בשנת 1940 פאולי הוכיח את "משפט הספין-סטטיסטיקה", הקובע כי לפרמיונים יש ספין חצי-שלם ולבוזונים יש ספין שלם. לספין אין אנלוגיה במכניקה קלאסית: שלא כמו עצמים "מסתובבים" רגילים בהם מוגדר התנע הזוויתי מפיזור החומר וסיבובו סביב ציר, "תנע זוויתי ספיני" אינו קשור למסה מסתובבת.
שימושים

מגנטים קבועים (כניגוד לאלקטרומגנטים) מתקיימים הודות לסידור פנימי אחיד של הספינים בתוך החומר.
שימוש נפוץ בספין הוא במכשיר ה-MRI, שם מושרה סיבוב של הספינים בדגימה אותו ניתן למדוד ולהבחין בין חומרים שונים שלהם קצבי סיבוב שונים, כך ניתן לבצע דימות רפואי לא הרסני.
שימוש בספינים להתקנים אלקטרוניים מכונה ספינטרוניקה.
רכיבים בסיסים במחשוב קוונטי משתמשים בספין, על ידי מניפולציות על ספינים של אטומים, של יונים או על קיטוב של פוטונים.
הגדרת אופרטור הספין

במכניקת הקוונטים, כל גודל מדיד מיוצג על ידי אופרטור הרמיטי. כיוון שהספין הוא גודל וקטורי, מדידה שלו דורשת מדידה של שלשת רכיבים, ולכן הוא מוגדר על ידי שלשת אופרטורים  {\vec {S}}=\left(S_{x},S_{y},S_{z}\right) (ההיטלים של הספין על שלושה צירים מאונכים זה לזה). בנוסף, מקובל להגדיר בעזרת שלשה זו את האופרטור  S^{2}={\vec {S}}\cdot {\vec {S}}=S_{x}^{2}+S_{y}^{2}+S_{z}^{2}.
יחסי החילוף בין רכיבי הספין נתונים (בעזרת סימן לוי-צ'יוויטה, εijk):
(הם היוצרים של אלגברת לי  SO(3)), ומהם נובע גם יחס החילוף:
כאשר יש להמילטוניאן סימטריה לסיבובים, נהוג ללכסן אותו עם המצבים העצמיים של  S^{2} ושל  S_{z}, ומתקיימות משוואות הערכים העצמיים הבאות:
S^{2}\,|\psi \rangle =\hbar ^{2}\,s\,(s+1)\,|\psi \rangle
S_{z}\,|\psi \rangle =\hbar \,m_{s}\,|\psi \rangle
משוואות אלו זהות (עד כדי החלפת L ב-S) למשוואות הערכים העצמיים של אופרטורי התנע הזוויתי המסילתי, ולכן גם במקרה זה מתקבלים שני מספרים קוונטיים טובים לבסיס המצבים העצמיים, כמתואר לעיל:
s, שהוא מספר אי שלילי שלם או חצי שלם.
ms, שיכול להיות אחד מהערכים  -s,(-s+1),\cdots ,(s-1),s
לאור זאת, הסימון המקובל למצבי הבסיס הוא  |s,m_{s}\rangle .