Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле

Скачать 64.31 Kb. Название Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле Дата 16.04.2020 Размер 64.31 Kb. Формат файла Имя файла Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле.docx Тип Документы #40842 Каталог

Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле. При устойчивом равновесии контура его магнитный момент совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Такое положение занимает контур с током, предоставленный самому себе. Сущетсвенно иначе ориентируются в магнитном поле магнитные моменты частиц. Рассмотрим этот вопрос с позиции квантовой механики. Чтобы обнаружить эти проекции, необходимо каким-то образов выделить направление Z. Один из наиболее распространенных способов – задание магнитного поля, в этом случае определяют проекцию орбитального импульса, проекцию спина, проекцию полного момента импульса электрона и проекцию момента импульса атома LAz Связь между моментом импульса и магнитным моментом позволяет использовать перечисленные формулы для нахождения дискретных проекций соответствующего магнитного момента на направление вектора В. Таким образов, в отличие от классических представлений, магнитные моменты частиц ориентируются относительно магнитного поля под некоторыми определенными углами. Дла атома, из (23.37) получаем следующие значения проекций магнитного момента pmz Pmz=-gLAz = -g mj = -gБmj Где - магнетон Бора, m – масса электрона, mj – магнитное квантовое число, g – множитель Ланде, для заданного уровня энергрии атома он зависит от квантовых чисел L, J, S Знак «-» в 25.1 обусловлен отрицательным зарядом электрона. Энергия атома в магнитном поле с учетом того, что в отсуствие поля энергия атома равно E E= E0 + gБ Bmj. Так как магнитное квантовое число m Расщепление энергетических уровней приводит и к расщеплению спектральных линий атомов, помещенных в магнитное поле. Это явление называют эффектом Зеемана. Запишем выражение 25.2 для двух подуровней Е E1 = E01 + g1Bmj E2= E02 + 2g2Bmj. Где E01 E02 V = (E02 - E01) /h + Б B ( g2mj2 – g1mj1 )/h =v0 + V0 = (E02 - E01) /h ­­ --- частота спектральной линии и отсуствие магнитного поля: = Б B ( g2mj2 – g1mj1 )/h ---расщепление спектральной линии в магнитном поле. Из 25.7 видно , что = Б B ( g2mj2 – g1mj1 )/h Согласно правилам отбора для магнитного квантового числа, имеем mj= mj2 – mj1 = 0, ± 1. Это соответвует трем возможным частотам : + Б B / h , Б B / h, т. е. в магнитном поле спектральная линия расщепляется и превращается в триплет. Такое расщепление называется нормальным или простым эффектом Зеемана. Он наблюдается в сильных магнитных полях или при g1 = g2 В слабых магнитных полях при g1 ≠ g2аномальный эффект Зеемана , и расщепление спектральных линий значительно более сложное. перейти в каталог файлов