Главная страница
qrcode

Расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле


Скачать 64.31 Kb.
НазваниеРасщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле
Дата16.04.2020
Размер64.31 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаРасщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле.docx
ТипДокументы
#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 ( g2mj2g1mj1 )/h =v0 +

V0 = (E02 - E01) /h

­­

--- частота спектральной линии и отсуствие магнитного поля:

= Б B ( g2mj2g1mj1 )/h

---расщепление спектральной линии в магнитном поле. Из 25.7 видно , что


= Б B ( g2mj2g1mj1 )/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 g2
аномальный эффект Зеемана , и расщепление спектральных линий значительно более сложное.
перейти в каталог файлов


связь с админом