Явление Зеемана

Рис. 31.1. Схема наблюдения явления Зеемана.

Элементарная теория явления Зеемана [c.623]

Основы теории явления Зеемана разработал Лорентц, бывший в курсе исследований Зеемана и влиявший на их направление. [c.623]

И теория, и опыт показывают, что для наблюдения явления Зеемана в обычных условиях требуются спектральные аппараты большой разрешающей силы. Так, для % = 300,0 нм в поле 10 000 Э расщепление достигает всего лишь 0,003 нм. [c.626]

Теоретический смысл этих явлений легко понять. Под действием магнитного поля меняются собственные периоды колебания атомов и, следовательно, положение линий поглощения. Наблюдения в продольном направлении показывают, что собственные частоты, соответствующие правому и левому вращению, смещаются в разные стороны. Этим обстоятельством устанавливается связь между явлением Зеемана и явлением Фарадея. Так как показатель преломления зависит от близости частоты исследуемой волны к собственным частотам вещества (кривая дисперсии), то, следовательно, под действием магнитного поля изменяется и показатель преломления, причем различно для волн данной частоты, поляризованных по правому и левому кругу. [c.629]

Явление Зеемана с полной ясностью показало, что основным электрическим элементом, определяющим оптические свойства атома, является электрон. Естественно ожидать, что и электрическое поле может воздействовать на частоту испускаемого цвета. Однако простая теория, основанная на этих соображениях, приводит к несколько неожиданным результатам, показывая, что гармоническое колебание не меняет своей частоты под действием электрического поля, в отличие от поведения гармонического осциллятора в магнитном поле (см. упражнение 219). [c.630]

Схема экспериментальной установки для наблюдения явления Зеемана показана на рис. 1.25. Источник света с линейчатым спектром (газоразрядная трубка) находится в однородном магнитном поле между полюсами мощного электромагнита. По оси сердечника просверлен канал для того, чтобы иметь возможность вести наблюдение не только поперек магнитного поля, но и вдоль него. Излучение проходит через анализаторы Р и Рг (николи) и кристаллическую пластинку А./4 для исследования поляризации и затем направляется в спектрограф большой разрешающей силы. Исходная одиночная [c.62]

ДА, то изменение длины волны в нормальном явлении Зеемана должно иметь величину [c.196]

Полная физич. теория как нормального, так и аномального явления Зеемана дается на основе теории квантов (см.). По основному постулату теории квантов частота излучаемой или поглощаемой спектральной линии определяется условием Бора [c.196]

Перед тем как перейти к рассмотрению закономерностей явления Зеемана на линиях оптических спектров ионов в кристаллах, следует указать, что это спектроскопическое явление обладает рядом особенностей в зависимости от симметрии внутрикристаллического поля, в котором находится ион. При этом характер зеемановского расщепления имеет много общих черт для всех некубических симметрий. Эффект Зеемана линий в спектрах иоиов, находящихся в чисто-кубическом поле, сильно отличается от некубического случая. [c.100]

Рассмотрим некоторые общие теоретические положения, необходимые при анализе явления Зеемана на линиях ионов, находящихся в поле Oh- Группа Оц содержит набор неприводимых представлений [c.102]

Результаты теоретико-группового расчета явления Зеемана для простого случая, когда <001 >, приведены в таблице. В таблице жирная линия отделяет переходы, разрешенные в группе О , от переходов, которые запрещены в группе Oh, но которые оказываются разрешенными в группе Соответствующие линии будут проявляться в спектре, если к состояниям, переходы между которыми запрещены, примешиваются под действием возмущения состояния, участвующие в разрешенном переходе. [c.103]

Впервые для случая иона редкой земли в ноле закономерности явления Зеемана были экспериментально и теоретически рассмотрены на примере расщепления узкой интенсивной линии излучения Хд 1,116 мк в спектре СаР — Ти + [44, 45]. Этими исследованиями было установлено, что Я.0 1,116 мк является магнитно-дипольной линией, связанной с переходом совершаемым в чисто кубическом поле кристалла. [c.104]

Следует заметить, что симметрия кристаллического поля и свойства основного состояния иона в нем составляют предмет исследований электронного парамагнитного резонанса в кристаллах (см. статью Альтшулера и Зарипова в настоящем сборнике, стр. 73). Наиболее близко к ЭНР но характеру воздействия на электронные уровни в кристалле оптическое явление Зеемана. Отличаясь от ЭПР меньшей точностью при измерении таких величин, как g-фактор, магнитооптические исследования могут дать более широкую информацию, касающуюся энергетического спектра возбужденных состояний в кристалле. [c.116]

В настоящем разделе мы рассмотрим задачу более формально, исследуя зависимость диэлектрической проницаемости среды от частоты световых волн, вызывающих смещение электрических зарядов вещества. Как показывает явление Зеемана (см. гл. XXXI), главную роль в оптической жизни атома играет электрон поэтому в дальнейшем мы для удобства будем говорить именно об электроне однако все наши рассуждения остаются в силе и для иных заряженных частиц, входящих в состав атома. В частности, при исследовании показателя преломления в области длинных волн необходимо учитывать влияние ионов, способных к сравнительно медленным (инфракрасным) колебаниям. [c.549]

Глава XXXI ЯВЛЕНИЕ ЗЕЕМАНА 170. Сущность явления Зеемана [c.621]

Расмуссен [ ] исследовал явление Зеемана на линии d I X 4678 А в очень слабом поле (500 s). Расщепление линии здесь носит сравнительно простой характер, так как терм Рд, у которого J—0, не дает ни сверхтонкого, ни [c.539]

Анализ споктроп. Экспериментальное исследование эмиссионных спектров дает, в первую оче )едь, информацию о длинах волн или частотах спектральных линий, их интенсивности и контурах. Кроме того, экспериментально можно выявить характер спектра поглощения, влияние на спектральные линии внешних полей (явления. Зеемана п Штарка), вероятности перехода и т, д. Используя эти данные, выделяют группы линий, принадлежащие отдельным сериям, определяют численные значения термов, [c.24]

Совокупность онтич. явлений, из к-рых могут быть получены те или иные сведения о свойствах молекул, объединяются обычно под названием молекулярной оптики. К ним относится дисперсия света, рассеяние света, оптич. активность, а также явления, происходящие при расиространении света в веще ст-вах, помещенных в электрич. или магнитное Ц1эле (см. Керра явление, Штарка явление, Зеемана явление, Фарадея явление, Коттон — Муттона аффект). Многие результаты молекулярной О. могут быть полу-чепы еще в рамках классич. представлений, на основе очень общей модели молекулы, в к-рой молекула характеризуется только тензором поляризуемости. и дипольным электрич. (а в нек-рых случаях тал же магнитным) моментом. Однако теоретич. рассмотрение этпх величин требует уточнения модели молекулы и, вообще говоря, рассмотрения ее как квантовой системы. [c.498]

Некоторые растворы и кристаллы редких земель, солей железа и других веществ вращают плоскость поляризации в магнитном поле в направлении, противоположном вращению тока, возбуждающего электромагнит. К этой группе относится много парамагнитных тел, почему и самое вращение иногда называют парамагнитным в отличие от обычного магнитного. По Дорфману и Ладенбургу эффект Фарадея определяется, вообще говоря, двумя причинами. Одна из них, на основе к-рой и построена изложенная теория, сводится к тому, что электронная орбита совершает прецессионное вращение в магнитном поле. Другая состоит в том, что магнитное поле ориентирует атомы благодаря ранее существовавшему в них магнитному моменту. Ориентированные т. о. атомы будут различно реагировать на свет, поляризованный по кругу вправо и влево, и следовательно число электронов, отвечающих на одну и другую волну, будет несколько различным к этому сводится объяснение парамагнитного вращения. В общей квантовой теории (Френкель) разделение двух факторов, диамагнитного и парамагнитного, строго говоря, является недопустимым теория в конце концов должна целиком основываться на характере явления Зеемана для данного вещества. Однако для слабых магнитных полей такое разделение целесообразно и в квантовой теории. Кроме перечисленных вращательных эффектов, вызываемых связанными электронами, Кек наблюдал вращение плоскости поляризации коротких электромагнитных волн при их распространении в ионизованном газе, содержащем свободные электроны и находящемся в магнитном поле. Этот эффект, как показал Эпльтон, может играть большую роль при распространении радиоволн в верхних ионизованных слоях атмосферы (благодаря действию земного магнитного поля). [c.199]

Строение А. (общий обзор). Представление о том, что в состав А. входят электроны, к-рые м. б. сравнительно легко отделяемы от А. и прибавляемы к нему вновь, возникло в начале последней четверти 19 в. (Круке, см. выше). В 1881 г. Гельмгольц обосновал это представление, указав на то, что ионы, выделяющиеся при электролизе, являются А., потерявшими или присоединившими к себе один или несколько атомов электричества (электронов). Вск оре возникло представление, что именно электроны, а не что-либо другое, ответственны за испускание атомом спектральных линий. К этому представлению привело открытие явления Зеемана (1896 г.), объясненного Лоренцом известно, что магнитное поле Н действует на заряд е, движущийся со скоростью v, с силой I Я] (если е из.мерено в электромагнитных единицах). Известно также из механики, что в системе отсчета, вращающейся с угловой скоростью а, действует сила Кориолиса, равная 2т f a), где т — масса частицы. Отсюда видно, что магнитное ноле Н в известном смысле эквивалентно вращению [c.516]

При анализе явления Зеемана в спектрах некубических кристаллов удобно различать два случая Яо С и Яо 1 С , где С — главная ось порядка п. При //о С для изолированных спектральных линий наблюдаются простые симметричные картины расщепления (линейный эффект Зеемана). Зная параметры кристаллического поля (из данных ЭПР или из оптических данных), моншо рассчитать, действуя обычными методами теории возмущений, величины расщепления уровней, связанных с исследуемыми оптическими переходами и имеющими вырождение не выше двухкратного. На основании сравнения g -факторов наблюдаемого и вычисленного может быть сделано заключение о том, с каким уровнем изолированного иона связан данный штарковский подуровень. Однако, такой анализ, в ряде случаев весьма сложен по той причине, что в слабых кристаллических полях (например, сравнительно слабые поля этилсуль-фатов редких земель) редко встречаются изолированные уровни, расщепление которых в сравнительно сильных магнитных полях было бы свободно от взаимодействия с соседними уровнями. [c.100]

Ряд исследований явления Зеемана в спектрах кристаллов, содержащих ионы олемептов редких земель и ионы группы железа, выполнен Дюбуа, Элиасом, Менденхоллом, Вудом, Леманом, Спеддингом и другими. В большинстве этих исследований закономерности явления Зеемана в пекубических кристаллах были описаны лишь качественно. Указанные выше имена со ссылками на оригинальные работы встречаются в ряде монографий по спектроскопии ионов в кристаллах [10, 30, 31]. [c.100]

Эти результать[ подтверждают предложенную ранее [6] модель кислородной компенсации заряда в СаР4 (см. рис. 1). По картине поляризации компонент зеемановского расщепления линий в [38] была определена мультипольпость оптических переходов в и установлено наличие магнитно-дипольных и электрических дипольных линий в спектрах СаРа—TR Дальнейшие исследования явления Зеемана в спектрах МеРз — [c.102]

Эффект Зеемана на линиях спектров иопов, находящихся в чисто-кубическом ноле, до недавнего времени был мало изучен. Было выполнено лишь одно исследование по изучению явления Зеемана на линии люминесценции иона Сг , находящегося в чисто-кубическом ноле симметрии Оц кристалла MgO [39]. Вместе с тем интерес к исследованиям такого рода возрос в последнее время в связи с появлением новых эффективных лазерных сред МеРг— TR , где ион TR находится в чисто кубическом поле кристалла. [c.102]

Гораздо сложнее явление Зеемана интенсивной линии 2,36 мк, наблюдаемой в спектре излучения СаГз — Ву +. Явление Зеемана, исследованное в этом случае, представлено на схемах рис. 2 для двух различных ориентаций кристалла в поле [46]. Результаты теоретического анализа на рис. 2 сравниваются с результатами эксперимента. На основе такого сопоставления указанная линия однозначно идентифицируется как магнитно-дипольный переход между штарковскими подуровгами Г4 ( Т,) и Г Анализ зеемановского расщепления позволяет определить параметр смешивания х, о котором мы упоминали выше. Оказалось, что для компоненты спин-орбитального мультиплета х = —0,5, а для X = —0,92. Эти значения полностью определяют относительное расположение штарковских подуровней в поле Оц [41]. [c.104]

Теоретическое рассмотрение явления Зеемана в кубических кристаллах приводит к несколько необычному с точки зрения изолированного атома предсказанию о том, что для определенных переходов приЯд <110> (группа all) в спектре продольного эффекта Зеемана могут наблюдаться не только поляризованные по кругу компоненты, но также компоненты с эллиптической и даже линейной поляризацией. Это предсказание теории экспериментально проверено при изучении явления на 2,36 мк в aFg — Dy +. [c.105]

Рис. 2. Схемы зеемаиовских переходов и картины явления Зеемана, наблюдаемые для магнитно-дипольной линии излучения Яо 2,36 мк в кристалле

Рис. 3. а — явление Зеемана для интенсивной электрической дипольной линии 1излучения в кристалле СаРг — Зт б — явление Зеемана для магнитно-дипольной линии излучения в кристалле ЗгРз — [47] [c.106]

На рис. 4, б представлена спектрограмма явления Зеемана в импульсном поле для близких линий поглощения Но в aFj. Для регистрации явления в этом случае был использован многокаскадный электронно- [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...