Was ist der Zeeman -Effekt?
Der Zeeman -Effekt ist eine Eigenschaft in der Physik, in der das Licht einer Spektrallinie in zwei oder mehr Frequenzen unter der Anwesenheit eines Magnetfelds unterteilt ist. Das Anwesen ist nach Pieter Zeeman benannt, einem 20 -Jahrhundert -Physiker aus den Niederlanden, der 1902 zusammen mit Hendrik Lorentz den Nobelpreis für Physik gewann, um den Effekt zu entdecken. Die Entwicklung der Quantenmechanik modifizierte das Verständnis des Zeeman -Effekts weiter modifiziert, indem er feststellte, welche Spektrallinien als Elektronen in ihrer Umlaufbahn von Atomkern von einer Energieschale zur anderen bewegt wurden. Das Verständnis des Zeeman -Effekts hat zu einer Weiterentwicklung der elektronenparamagnetischen Resonanzstudien sowie zur Messung von Magnetfeldern im Raum wie denen der Sonne und anderer Sterne geführt. Ein auf eine Wasserstoffübergangsspektrallinie angewendetes Magnetfeld verursacht eine InteraMachen Sie mit dem magnetischen Dipolmoment des orbitalen Winkelimpulses für das Elektron und teilen Sie die Spektrallinie in drei Linien auf. Ohne das Magnetfeld befindet sich die spektrale Emission in einer einzelnen Wellenlänge, die durch Hauptquantenzahlen bestimmt wird.
Der Zeeman -Effekt kann auch in den anomalen Zeeman -Effekt und den normalen Zeeman -Effekt unterteilt werden. Der normale Zeman-Effekt ist durch Atome wie Wasserstoff gekennzeichnet, wobei ein erwarteter Übergang in eine gleichgezogene Anzeige eines Tripletts von Spektrallinien auftritt. In einem anomalen Effekt kann das Magnetfeld stattdessen die Spektrallinien in vier, sechs oder mehr Spaltungen aufteilen, wobei zwischen den Wellenlängen umfassendere Bereiche als erwartet werden. Der anomale Effekt vertiefte das Verständnis des Elektronenspin und ist so etwas wie ein Misklabel, da es sich heute um einen vorhergesagten Effekt handelt.
Die experimentellen Ergebnisse der Untersuchung dieses Phänomens gelangten zu dem Schluss, dass das sDer Pinzustand oder die Ausrichtung des Elektrons war der Schlüssel zu der Energieänderung und daher der Art der erzeugten Spektralemission. Wenn die Umlaufbahn für ein Elektron senkrecht zu einem angelegten Magnetfeld wäre, würde sie je nach Rotation einen positiven oder negativen Energieänderungszustand erzeugen. Wenn das Elektron in der Ebene seiner Umlaufbahn um den Kern wäre, wäre die Netto- oder Energieänderungszustand Null. Dies kam zu dem Schluss, dass Zeeman -Splitungseffekte basierend auf der Umlaufbahn oder einem Winkelimpuls eines Elektrons im Verhältnis zu jedem angelegten Magnetfeld berechnet werden könnten.
ursprüngliche Beobachtungen deuten darauf hin, dass der normale Zeeman -Effekt mit Wasserstoff beobachtet wurde, bei dem eine Spaltung auf drei Spektrallinien auftrat. In Wirklichkeit stellte sich jedoch heraus, dass dies eine Ausnahme von der Regel war. Dies liegt daranTic -Moment des Winkelimpulses. Der Spinzustand wird daher als größerer Faktor bei der Erzeugung des Zeeman -Effekts angesehen, und Spinzustände oder Elektronenrotationen müssen theoretisch unter Verwendung der Quantenelektrodynamik vorhergesagt werden.