Vad är Zeeman -effekten?
Zeeman -effekten är en egenskap i fysiken där ljuset på en spektral linje delas upp i två eller flera frekvenser när det är under närvaro av ett magnetfält. Fastigheten är uppkallad efter Pieter Zeeman, en 20 th Century Physicist från Nederländerna som vann Nobelpriset i fysik tillsammans med Hendrik Lorentz 1902, för att upptäcka effekten. Utvecklingen av kvantmekanik modifierade ytterligare förståelse av Zeeman -effekten genom att bestämma vilka spektrala linjer som släpptes ut när elektroner flyttades från ett energiskal till en annan i deras bana av atomkärnor. Förståelse av Zeeman -effekten har lett till framsteg i elektronparamagnetiska resonansstudier, liksom mätningen av magnetfält i rymden såsom solen och andra stjärnor.
som överväger hur Zeeman -effekten i väte sker är en av de enklaste metoderna för att förstå processen. Ett magnetfält som appliceras på en väteövergångsspektrallinje kommer att orsaka en interaction med det magnetiska dipolmomentet för orbital vinkelmoment för elektronen och delade spektrallinjen i tre linjer. Utan magnetfältet är spektralemission i en enda våglängd, som styrs av huvudkvantantal.
Zeeman -effekten kan också delas upp i den anomala Zeeman -effekten och den normala Zeeman -effekten. Den normala zemaneffekten kännetecknas av sådana atomer som väte, där en förväntad övergång till en lika avstånd från en triplett av spektrala linjer inträffar. I en anomal effekt kan magnetfältet istället dela spektrala linjer i fyra, sex eller fler divisioner, med bredare än väntat avstånd mellan våglängderna. Den anomala effekten fördjupade förståelsen för elektronspinn och är något av en MABEL, eftersom det nu är en förutsagd effekt.
De experimentella resultaten av att studera detta fenomen drog slutsatsen att SStifttillstånd eller orientering av elektronen var nyckeln till den energiförändring som den genomgick och därför den typ av spektralt utsläpp som den producerade. Om planet för bana för en elektron var vinkelrätt mot ett applicerat magnetfält, skulle det ge ett positivt eller negativt energiförändringstillstånd beroende på dess rotation. Om elektronen var inom planen för dess bana runt kärnan, skulle nettokraften eller energiförändringstillståndet vara noll. Detta drog slutsatsen att Zeeman -splittringseffekter kunde beräknas baserat på banan eller vinkelmomentet hos en elektron, relativt alla applicerat magnetfält.
originalobservationer antydde att den normala Zeeman -effekten som bevittnades med väte, där en splittring till tre spektrala linjer inträffade, skulle vara vanligt. I verkligheten visade detta sig dock vara ett undantag från regeln. Detta beror på att den tre spektrala linjen är baserad på vinkelmoment, eller en bana av en elektron runt kärnan, men ändå har ett elektronspinntillstånd två gånger magneentic moment av vinkelmoment. Spinntillstånd ses som en större faktor, därför måste man teoretiskt förutsägas med hjälp av kvantelektrodynamik för att producera Zeeman -effekten, eller elektronrotationer.