border=0

Zeeman-effekt

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

De direkte (reversearre) Zeeman-effekt bestiet út it spaltjen fan spektralen linen fan 'e emittearre (absorbearre) radiation, as de emittende (absorbearjende) substân op in magnetysk fjild is. De Zeeman-effekt is dus it splitsjen fan de enerzjynivo's fan atomen of molekulen yn in magnetysk fjild (ôfbylding 1.5).

It effekt fan de ynfloed fan in magnetysk fjild op 'e emission fan atomen waard ûntdekt yn 1896 troch de Nederlânske wittenskipper Peter Zeeman en waard letter teoretysk troch Hendrik Lorenz ferklearre. De essinsje fan dit ferskynsel is dat op in magnetyske fjild as gefolch fan 'e aksje fan Lorentz-krêften op elektronen dy't om de nucleus fan in atoom rotearje, de strieling fan atomen opdield, sadat in twa sidefrekings.

Fig. 1.4 Emisekspektrum (absorption) fan substanzen op in magnetysk fjild.

Yn 1862 leauwe dat it magnetysk fjild ynfloed hat net allinnich de propagataasje fan ljocht, mar ek syn emissions, Faraday ûndersocht it spektrum fan giele ljocht fan in flamme mei natriumdapor tusken de poalen fan in magnet, mar die it ferwachte effekt net fêststelle. Yn 1896 hat lykwols de Nederlânske natuerkundige P. Zeeman (1865-1943), dy't wurke yn Leien, syn probearje mei help fan in mear avansearre metoade. Hy ûntdekte dat as in fjild oerlein waard, waard elk fan 'e linen fan' e giele dûbels fan it natriumspektrum (de saneamde D-linen) ferbrede (d.h. de band fan emittende frekken waard ferhege).

In teoretyske ferklearring fan it fenomeen waard jûn troch lânmjitter Zeeman, teorist H. Lorentz. De essinsje fan syn redenearring kin gearfette wurde yn beskate ienfâldige gefallen.

Tink derom dat de lading e beweget yn in straffende atom yn in sirkel wêrfan it plan fan ' (Dizze oerienkomst is net fan grûnweardich be>

, (1,2)

Wêr fine wy ​​de frekwinsje fan ferplichting:

. (1.3)

Op in fjild mei yndeksje B wurket de Lorentz-krêft op it elektroan ( ), dy't him omdraaide út it fleantúch fan 'e foto te ferpleatsen. De totale krêft dy't op 'e kosten is ( ); dêrom

. (1.4)

Dit effekt kin bepaald wurde mei in spektroskoop, as de lading útstjit, ferpleatse yn in sirkel, tusken de noard- en súdpole fan de magnet.

De ungewoane oplossing fan 'e lykboraasje, dy't jildt foar alle wearden fan yndeksje B, útsein ekstreemal, is:

, (1.5)

wêr 't de yndeks "oere" oanjout dat de rotaasje op' e rjochtskeil plakfynt. As de lading tsjinoersteld rotearret, is it effekt fan it magnetyske fjild tsjinoer en

. (1.6)

As de rotaasjeflap parallaal is oan it magnetyske fjild, dan hat de lêste gjin ynfloed op de frekwinsje fan sirkulaasje.

De eksperimintele stúdzjes dy't Zeeman útfierden, befêstige dizze teoretyske foarskriften. Dit jout oan dat negative lieningen rotearje, en op grûn fan de gemiddelde ferbreding fan 'e orizjinele rigel, tekenet Zeeman dat it ferhâlding fan' e partikulêre lading oan 'e massa is sawat C / kg In pear jier foarôfgeand, J. Thomson, ûndersocht de prosessen yn gas-ûntlizzende rûtes, ûntdekte dieltsjes, letter neamd elektronen, en fêstige dat se in negatyf lading hawwe, en it ferhâlding fan har lading oan 'e massa wie C / kg Sûnt, bûten in elektroanist, binne der gjin oare dieltsjes mei deselde wearden fan 'e lading-oan-mass-ferhâlding, it is elektronen (alhoewol't se in unmunisjoneel masse fraksje fan' e folsleine atom foarmje) dy't ferantwurdlik binne foar de emissions fan ljocht.

Dizze tige wichtige ûntdekking sette de poadium foar de ûntwikkeling fan 'e teory fan' e elektroanyske struktuer fan atomen, dy't begon mei de bydragen fan Rutherford en Bohr yn 1911 en 1912 ûntwikkele, wurde in moderne algemien akseptearre teory fan it atoom. Mar sa gau't it be>

A. Lande út Tübingen fûn yn 1923 (nei it analysearjen fan eksperiminte gegevens foar in grut oantal bysûndere gefallen) in komplekse algemiene formule dy't it mooglik makket om de Zeeman-effekt te fertsjinjen foar elke spektrale line. De reden om beskate fenomenes te beskriuwen dy't foarkomme as in atomyske elektroanus dy't yn in magnetysk fjild bewegt, fereasket sa'n komplekse formule, dúdlik waard nei de ûntdekking makke yn 1925 troch S. Goudsmit en J. Uhlenbeck. Se fûnen dat it elektroanen lykas in top biedt, rotearret om syn eigen as. Elektrodynamika lit sjen dat sa'n elektron as in lyts magneten behannelje moat en dat it dûbele ynteraksje is mei it magnetyske fjild fan 'e orbitale momint yn it atoom en de spin dy't liedt ta in kompleks dynamysk byld.

Yn 1926 analysearren it Heismanberg en P. Jordan, mei de metoaden fan 'e quantummechanika, de Zeeman-effekt en ûntliende de Lande-formule út' e basisprinsipes fan 'e teory. Dizze útwreide ferklearring fan it Zeeman-effekt wie ien fan 'e earste triomf fan' e nije atomêre teory. Moderne wittenskiplike metoaden jouwe it gebrûk fan it Zeeman-effekt om atoom- en kearnsinten te identifisearjen. Formulieren fan 'e type fan Lande's formule, dy't Zeeman ferbynt yn' e spektra fan atomen, molekulen en kearnen mei har rotaasjebeweging, meitsje it mooglik om de natuer fan dizze konfiguraasjes te bepalen troch it mjitten fan 'e Zeeman-effekt yn' e spektraal te meitsjen fanwege ûnbekende atomyske konfiguraasjes. De Zeeman-effekt wurdt normaal ûndersocht troch spektroskopyske metoaden of troch atomale en molekulêre beammen.

De Zeeman-effekt wurdt brûkt, bygelyks yn astrophysika om de magnetyske fjilden fan kosmyske objekten te bepalen. By it mjitten fan magnetyske fjilden fan stjerren wurdt Zeeman splitsing fan spektralen linen meastal yn 'e absorption observearre. De longitudinale komponint fan 'e magnetyske fjild wurdt mjitten yn ferskate hûndert stjerren fan ferskate spektralklassen.

Fig. 1.5 Normale Zeeman-effekt,

- de frekwinsje fan 'e orizjinele line, en - frequencies -components.

De Zeeman-effekt is ek beoardield yn molekulêre spektra, mar it is folle hurder om sok spektren folslein te dekseljen as atoomspektra. Dêrnjonken presintearret de beoardieling fan it effekt yn molekulêre spektraasjes grutte eksperiminteare swierrichheden op grûn fan de kompleksiteit fan it patroan fan splitsing en oerlappen fan molekulêre spektralen bands. Dit effekt kin ek beoardiele wurde yn de spektra fan kristallen (normaal yn de absorptie spektra).

It Zeeman-effekt wurdt net allinich brûkt yn spektroskopy om de fynlike struktuer fan saken te studearjen, mar ek yn kwantum elektroanyske apparaten, magnetyske fjilden yn laboratoariums of mjittingen te mjitten, en ek magnetyske fjilden fan romtoaden.

De ûntdekking fan dizze effekt hat in wichtige rol spile yn 'e ûntwikkeling fan atoomteory. Hy liet sjen dat de emisje fan ljocht troch in atom ferbûn is mei de beweging fan syn elektroanen, en joech de letter de mooglikheid om yn detail te testjen en mei heechweardichheid de krekteens fan 'e quantummechanika - de basis fan moderne atomêre teory.

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

Arsjitektuer fan feiligensensors en systemen foar it kontrolearjen fan de posysje fan kantilen

De begripen fan klassike en quantumsysteem

It begryp "sêfte mjittingen"

Eigenskippen fan de útfiering fan netlineare prosessen yn systemen mei chaotyske dynamyk

It gebrûk fan gaos yn ynformaasjebedriuwen

It begryp "fuzzy logic"

It gebrûk fan corpuscular particle properties yn apparatuer foar it krijen fan primêre mjittingen

Sensoren en mikroaktuators basearre op MEMS-technology

It fenomeen fan stochastyske resonânsje yn netlineare systemen

Physysk aard fan 'e tunnel-effekt

Bestelde kanaal-nanostruktueren en gebieten fan har praktyske tapassing

Werom nei ynhâldsopjefte: Moderne fûnemintele en tapastlike ûndersyk yn ynstruminten

Views: 4465

11.45.9.33 © edudocs.fun is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .