border=0

Zeeman-effekt

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

De direkte (reversearre) Zeeman-effekt bestiet út it spaltjen fan spektralen linen fan 'e emittearre (absorbearre) radiation, as de emittende (absorbearjende) substân op in magnetysk fjild is. De Zeeman-effekt is troch it splitsjen fan de enerzjynivo's fan atomen of molekulen yn in magnetysk fjild.

It effekt fan de ynfloed fan in magnetysk fjild op 'e emission fan atomen waard ûntdekt yn 1896 troch de Nederlânske wittenskipper Peter Zeeman en waard letter teoretysk troch Hendrik Lorenz ferklearre.

De essinsje fan dit ferskynsel is dat op in magnetyske fjild as gefolch fan 'e aksje fan Lorentz-krêften op elektronen dy't om de nucleus fan in atoom rotearje, de strieling fan atomen opdield, sadat in twa sidefrekings.


Fig. 5.4 It emi-spectrum (absorption) fan substanzen op in magnetysk fjild.

, (5.1)

(5.2) it casting fan it magnetysk fjild op 'e radiation fan atomen.

In folsleine ferklearring fan 'e Zeeman-effekt is jûn troch quantum teory.

In atoom hat in magnetyske momint, dy't ferbûn is mei de meganyske momint fan dynamyk en kin allinich op in bepaalde manier op in magnetysk fjild oriïntearre wurde. It oantal mooglike oriïntaasjes is lyk oan it graden fan degeneraasje fan it enerzjynivo, dat is it oantal mooglike steaten fan in atoom mei in opjûne enerzjy. Op gewoane magnetyske fjilden korrespondearje de frekwinsjes fan sokke transysjes mei it mikrowavegebiet. Dit liedt ta seleksjonele oplossing fan radiowellen, dy't bepaald wurde kinne yn paramagnetyske substanzen dy't yn in konstant magnetysk fjild pleatst wurde.

De Zeeman-effekt is ek beoardield yn molekulêre spektra, mar it is folle hurder om sok spektren folslein te dekseljen as atoomspektra. Dêrnjonken presintearret de beoardieling fan it effekt yn molekulêre spektraasjes grutte eksperiminteare swierrichheden op grûn fan de kompleksiteit fan it patroan fan splitsing en oerlappen fan molekulêre spektralen bands. Dit effekt kin ek beoardiele wurde yn de spektra fan kristallen (normaal yn de absorptie spektra).

It Zeeman-effekt wurdt net allinich brûkt yn spektroskopy om de fynlike struktuer fan saken te studearjen, mar ek yn kwantum elektroanyske apparaten, magnetyske fjilden yn laboratoariums of mjittingen te mjitten, en ek magnetyske fjilden fan romtoaden.

Dit effekt spile in wichtige rol yn 'e ûntwikkeling fan atoomteory. Hy liet sjen dat de emisje fan ljocht troch in atom ferbûn is mei de beweging fan syn elektroanen, en joech de letter de mooglikheid om yn detail te testjen en mei heechweardichheid de krekteens fan 'e quantummechanika - de basis fan moderne atomêre teory.

Yn 1862 leauwe dat it magnetysk fjild ynfloed hat net allinnich de propagataasje fan ljocht, mar ek syn emissions, Faraday ûndersocht it spektrum fan giele ljocht fan in flamme mei natriumdapor tusken de poalen fan in magnet, mar die it ferwachte effekt net fêststelle. Yn 1896 hat lykwols de Nederlânske natuerkundige P. Zeeman (1865-1943), dy't wurke yn Leien, syn probearje mei help fan in mear avansearre metoade. Hy ûntdekte dat as in fjild oerlein waard, waard elk fan 'e linen fan' e giele dûbels fan it natriumspektrum (de saneamde D-linen) ferbrede (d.h. de band fan emittende frekken waard ferhege).

In teoretyske ferklearring fan it fenomeen waard jûn troch lânmjitter Zeeman, teorist H. Lorentz. De essinsje fan syn redenearring kin gearfette wurde yn beskate ienfâldige gefallen. Asjebleaft it earste dat de lading e bewegt yn in oplossing atoom lâns in rûnte, wêrfan it plan fan 'e lading mei it atoom is fan' e ôfstân r it sintrum fan 'e sirkel. (Dizze oerienkomst is net fan grûnweardich be>

Wêr fine wy ​​de frekwinsje fan ferplichting:

As in fjild B oerweldige is, dan hat it op in belêsting mei de krêft EVB wurke, wêrtroch't it foarkomt út it fleantúch fan 'e sifers. De totale krêft dy't op 'e lading bedraacht is lyk oan mv2 / r + evB; dêrom

It effekt kin bepaald wurde mei in spektroskoop dat op D1 of D2 set is, as de lading straffe, yn in sirkel draacht, tusken de noard- en súdpole fan de magnet.

Untfangbere oplossing fan dizze lykweardigens, jildich foar alle wearden fan yndeksje B, útsein ekstreemer, hat it formulier

-1560 (4) vchas = v0 - eB / 4m,

wêr't de yndeks "oere" oanjout dat de rotaasje fan 'e posysje D2 op' e klok yn 't sin is. As de lading tsjin 'e rjochting rotearre waard, dan soe de aksje fan it fjild B tsjinoer wêze en

As lêste, as de rotaasjeflap parallaal is oan it magnetyske fjild, dan hat de lêste gjin ynfloed op de frekwinsje fan revolúsje.

Lit ús no nei in gas beskôgje foar luminescence, wêrby't alle trije soarten elektroanen dy't oerboud binne, lykas tuskentrochige oriïntaasjes. Tink derom dat it spektroskoop leit op punt D1. Orbits mei in beweging fan elektroanen yn 'e klok yn en tsjin de klok yn' e buert passe by in fleantelpararisearre ljocht mei frequinsjes fan vh en vc. As it orbitale fleanfjild oerienkommend is mei de rjochting fan it fjild, dan bliuwt de frekwinsje fan it ljocht ûnbewenne. Sa wurde trije spektrallinen beoardield. As jo ​​in gat brochje yn 'e poalspip fan' e magnet, kinne jo it ljocht sjen yn 'e rjochting fan D2. De boppesteand ûndersyk docht bliken dat yn dizze rjochting twa komponinten te observearjen kinne - sirkulêr polarisearre klok yn 't sin en tsjinoerwyk, mei frequencies vchas en vv. De earste grouwe mjittingen befette dizze teoretyske foarbylden. Zeeman ûntdiek dat v vs is minder dan f oere. Neffens formulas (4) en (5) jout dit oan dat negative lieningen rotearje, en op grûn fan de gemiddelde ferbreding fan 'e earste line, slút Zeeman dat de ferhâlding fan' e partikulêre lading oan 'e massa is sawat C / kg In pear jier foarôfgeand, J. Thomson, ûndersocht de prosessen yn gas-ûntlizzende rûtes, ûntdekte dieltsjes, letter neamd elektronen, en fêstige dat se in negatyf lading hawwe, en it ferhâlding fan har lading oan 'e massa wie C / kg Sûnt, bûten in elektroanist, binne der gjin oare dieltsjes mei deselde wearden fan 'e lading-oan-mass-ferhâlding, it is elektronen (alhoewol't se in unmunisjoneel masse fraksje fan' e folsleine atom foarmje) dy't ferantwurdlik binne foar de emissions fan ljocht. Dizze tige wichtige ûntdekking sette de poadium foar de ûntwikkeling fan 'e teory fan' e elektroanyske struktuer fan atomen, dy't begon mei de bydragen fan Rutherford en Bohr yn 1911 en 1912 ûntwikkele, wurde in moderne algemien akseptearre teory fan it atoom. Mar sa gau't it be>

A. Lande út Tübingen fûn yn 1923 (nei it analysearjen fan eksperiminte gegevens foar in grut oantal bysûndere gefallen) in komplekse algemiene formule dy't it mooglik makket om de Zeeman-effekt te fertsjinjen foar elke spektrale line. De reden om beskate fenomenes te beskriuwen dy't foarkomme as in atomyske elektroanus dy't yn in magnetysk fjild bewegt, fereasket sa'n komplekse formule, dúdlik waard nei de ûntdekking makke yn 1925 troch S. Goudsmit en J. Uhlenbeck. Se fûnen dat it elektroanen lykas in top biedt, rotearret om syn eigen as. Elektrodynamika lit sjen dat sa'n elektron as in lyts magneten behannelje moat en dat it dûbele ynteraksje is mei it magnetyske fjild fan 'e orbitale momint yn it atoom en de spin dy't liedt ta in kompleks dynamysk byld.

Yn 1926 analysearren it Heismanberg en P. Jordan, mei de metoaden fan 'e quantummechanika, de Zeeman-effekt en ûntliende de Lande-formule út' e basisprinsipes fan 'e teory. Dizze útwreide ferklearring fan it Zeeman-effekt wie ien fan 'e earste triomf fan' e nije atomêre teory. Moderne wittenskiplike metoaden jouwe it gebrûk fan it Zeeman-effekt om atoom- en kearnsinten te identifisearjen. Formulieren fan 'e type fan Lande's formule, dy't Zeeman ferbynt yn' e spektra fan atomen, molekulen en kearnen mei har rotaasjebeweging, meitsje it mooglik om de natuer fan dizze konfiguraasjes te bepalen troch it mjitten fan 'e Zeeman-effekt yn' e spektraal te meitsjen fanwege ûnbekende atomyske konfiguraasjes. De Zeeman-effekt wurdt normaal ûndersocht troch spektroskopyske metoaden of troch atomale en molekulêre beammen.

Yn astrophysika wurdt de Zeeman-effekt brûkt om de magnetyske fjilden fan romtoaden te bepalen.

By it mjitten fan magnetyske fjilden fan stjerren wurdt Zeeman splitsing fan spektralen linen meastal yn 'e absorption observearre. De longitudinale komponint fan 'e magnetyske fjild wurdt mjitten yn ferskate hûndert stjerren fan ferskate spektralklassen. It is fûn dat induction magn. fjilden op it oerflak fan 'e saneamde. magnetyske stjerren rint ferskate tûzen Gs, en de stjer HD 215441 hat in sterk fjild Gs. Sân sterke magnetyske fjilden dy't oer 10 Gs binne fûn troch de Zeeman-effekt yn ferskate ferwoaze stjerren - wite dwerpen.

Fig. 4. Normale Zeeman-effekt;

Pylken jouwe polearing
Komponinten - de frekwinsje fan 'e orizjinele
linen, en -
frekken -components.

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

It brûken fan nanotechnology foar it ûndersyk fan biologyske objekten

Yntroduksje nei fysike fenomenen

It ferskynsel fan magnetyske resonânsje wurdt brûkt om de elektryske en magnetyske ynteraksjes fan elektronen en kearnen yn makroskopyske sifers fan mateare te berikken en te mjitten. Dit ferskynsel is fanwege de paramagnetyske oriïntaasje fan 'e elektroanen en kearnstreamen bûten

Mössbauer-effekt

Arsjitektuer fan feiligensensors en kantileposysje-kontrôlesystemen

Produksje- en skjinmethoden fan kantileferhalen

BASIC TYPES OF ACOUSTIC ELECTRONIC DEVICES Ferlieslinen

Gunn-effekt

Principes fan bou en funksjes fan it funksjonearjen fan elektromechanyske quantum oszillatorsysteem

Scannen SQUID-mikroskoop (SSM-77)

Foarbylden fan it brûken fan nanomaterialen yn elektroanyske en mjittechnology

Fullerenes

Methods of probe-mikroskopy. 1.1.1. Atomic force microscopy

Return to Table of Contents: Physical Phenomena

Views: 6266

11.45.9.63 © bibinar.info is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .