Zeemanův jev
Kategorie: Nezařazeno (celkem: 23179 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 11. srpna 2008
- Zobrazeno: 2064×
- Licence: GNU Free Documentation License
- Seznam autorů a změn
- Vyloučení odpovědnosti
Příbuzná témata
Zeemanův jev
Jako Zeemanův jev (Zeemanův efekt) se označuje rozštěpení spektrálních čar, ke kterému dochází při působení vnějšího magnetického pole na atomy. Je pojmenován po holandském fyzikovi Pieteru Zeemanovi.
Obsah |
Podstata jevu
Energetické hladiny atomů ve vnějším magnetickém poli již nejsou závislé pouze na hlavním kvantovém čísle, ale také na orbitálním a magnetickém kvantovém čísle a také na magnetické indukci pole 
. Energie potřebná k přechodu mezi různými energetickými hladinami je tedy odlišná od případu, kdy se atom nenachází v magnetickém poli, tzn. 
.
Zeemanův jev ve vodíkovém atomu
Orientujeme-li z-ovou osu soustavy souřadnic ve směru vektoru magnetické indukce , představuje průmět momentu hybnosti 
do osy z složku Lz = Lcos?, kde ? je úhel mezi vektory a . Složka Lz momentu hybnosti je však kvantována magnetickým kvantovým číslem ml podle vztahu
Dosazením do vztahu pro potenciální energii vodíkového atomu v magnetickém poli, tzn. 
, dostaneme pro magnetickou energii výraz
,
kde 
je tzv. Bohrův magneton.
Štěpení spektrálních čar vodíkového atomu lze popsat prostřednictvím změny energie na základě předchozího vztahu. Vzhledem k počtu magnetických kvantových čísel se každá spektrální čára štěpí na 2l + 1 čar. Vzdálenost mezi nimi je úměrná intenzitě vnějšího magnetického pole.
Normální a anomální Zeemanův jev
Popsaný jev štěpení spektrální čar se označuje jako normální Zeemanův efekt. U atomů s více elektrony se však projevuje také tzv. anomální Zeemanův efekt. Ten spočívá ve skutečnosti, že daná spektrální čára se nedělí na očekávaný počet čar, ale na větší počet čar. Příčinou anomálního Zeemanova efektu je existence spinu elektronů.
V některých případech (např. při štěpení na velký počet čar nebo ve slabém magnetickém poli) se jednotlivé části rozštěpené spektrální čáry nachází tak blízko u sebe, že je nelze vzájemně odlišit. V takovém případě se původní spektrální čára jeví pouze jako rozšířená.
Paschen-Backův jev
Ve velmi silných magnetických polích jsou získaná rozštěpení spektrálních čar poněkud odlišná od štěpení na základě Zeemanova jevu. Příčinou je, že dochází ke snížení vlivu spinorbitální interakce, což mění vztah mezi orbitálním a spinovým momentem. Tento jev se označuje jako Paschen-Backův.