Зеемана эффект в сильных полях

ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА В СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ. КВАДРАТИЧНЫЙ ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА 353 [c.353]

Эффект Зеемана в сильных полях. [c.353]

Характерным для сложного эффекта Зеемана является расщепление линий в магнитном поле на большое число компонент, причем расщепление переменно и равно рациональной дроби от нормального зеемановского расщепления. Сложный эффект Зеемана наблюдается в не очень сильном магнитном поле. [c.252]

Сильным магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействия с которым магнитного момента атома больше энергии спин-орбитального взаимодействия. В результате спин-орбитальная связь разрывается. Явление разрыва спин-орбитальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена Бака. Линии излучения расщепляются на три линии с величиной расщепления, равной нормальному зеемановскому расщеплению, т. е. в результате эффекта Пашена Бака сложный эффект Зеемана превращается в простой. [c.253]

В заключение настоящего параграфа рассмотрим еще одно явление, вызываемое сильным полем. Во всех первоначальных теориях эффекта Зеемана диамагнитными членами пренебрегали. Эти члены пропорциональны Н и, [c.358]

Б табл. 79, Однако и здесь наблюдение эффекта Зеемана помогает провести анализ спектра, так как позволяет найти значение J и сопоставить наблюдаемые типы расщепления с теми, которые имели бы место при нормальной L, 5]-связи или при [у, у ]-связи. Для успешного сопоставления важно как можно более точно экспериментально установить тип магнитного расщепления линий. В случае сложных спектров этого можно достигнуть лишь в достаточно сильных магнитных полях. С этой целью Гаррисоном и его сотрудниками был построен магнит, позволяющий получать в длительном режиме до 100 000 3, В таких полях изучались типы магнитного расщепления в спектрах Fe, Rh, Ru, W, редких земель, тория и т. д. [50-52] [c.375]

Если излучающий атом находится в сильном электрическом однородном поле, то термы расщепляются и структура спектральной линии становится сложной. Общая ширина контура такой линии пропорциональна напряженности поля — в этом состоит внешний эффект Штарка. Явление расщепления термов имеет место и в магнитном поле — это эффект Зеемана . [c.16]

Подобным же образом, если поместить молекулу в сильное магнитное поле, произойдет смещение и расщепление энергетических состояний (но другое по величине и числу компонент). Это явление называется эффектом Зеемана. Его природа состоит в том, что при вращении электронов в молекуле создается так называемый орбитальный магнитный момент электронов. Кроме того, спины электронов и ядер имею.т собственные магнитные моменты. В результате взаимодействия всех этих. магнитных моментов молекулы как с магнитным нолем, так и между собой снимаются вырождения состояний и уровни энергии смещаются и расщепляются. [c.35]

Свойства симметрии и система обозначений. В двухатомной молекуле существуют компоненты сильного электрического поля вдоль межъядерной оси, которые определяют симметрию электронных волновых функций. В атомных волновых функциях при связи Ь — суммарный орбитальный момент импульса электронов Ь является константой движения и, следовательно, квантуется. В атомах компонента Ь вдоль некоторого направления, т. е. М, не влияет на уровень энергии, за исключением тех случаев, когда имеется внешнее магнитное (эффект Зеемана или Пашена — Бака) или электрическое ноле (эффект Штарка). Даже при самых сильных полях, получаемых в лабораторных условиях, расщепление энергетических уровней (для различных значений М при фиксированном Ь) меньше, чем 10" эв. В противоположность этому энергии молекулярных электронов почти полностью определяются компонентой момента импульса электронов вдоль оси молекулы и эти энергетические уровни отделены друг от друга на несколько электрон-вольт. Такое различие получается из-за того, что локальные электрические поля в пределах молекулы значительно пре- [c.103]

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]

Первый пример эффект Зеемана. Пусть наблюдается в спектроскоп свет, испускаемый газом, находящимся в сильном магнитном поле 1/о, перпендикулярно к направлению этого поля, причем при Н = 0 все электроны испускают свет одинаковой частоты. При ф О наблюдаемый свет, как было показано ( 2, п. 5), может быть представлен как суперпозиция линейно-поляризованной монохроматической волны частоты о), в которой вектор Е параллелен и двух линейно-поляризованных волн частоты о) + 2, в которых Е перпендикулярен к Ы . Следова- [c.513]

Наконец, следует считаться с тем обстоятельством, что светящиеся атомы могут оказаться под действием магнитных и электрических полей окружающих атомов, вызывающих изменение излучаемой частоты вследствие эффекта Зеемана и эффекта Штарка. Так как изменение частоты различных атомов различно, то эта причина также ведет к различному уширению спектральных линий. Действие ее (особенно эффекта Штарка) может быть весьма заметным при наличии сильной ионизации и, следовательно, сильных электрических полей. По-видимому, при свечении в разряде электрической искры действие этого фактора очень значительно и вызывает сильное уширение (десятые ангстрема и больше) некоторых линий. [c.575]

Эффект Зеемана на линиях цезия был наблюден Копферманом и Крюгером и Фельше [ i. 32] g обеих работах в сильных полях было установлено расщепление каждой из зеемановских компонент на 8 сверхтонких, что соответствует значению момента ядра цезия / = /2. [c.537]

В 1896 г. Зееману удалось обнаружить слабое изменение частоты спектральных линий под действием внешнего магнитного поля. Экспериментальная установка Зеемана в принципе соответствовала последней установке Фарадея, но применение более сильного магнитного поля и спектрального прибора с высоким разрешением позволило обнаружить эффект. Расщепление спектральных линий в сильных магнитных полях ] олучило название эффекта Зеемана. Кроме наблюдения за изменением частоты спектральных линий Зееман измерил поляризацию этих линий, что сыграло очень важную роль при разработке теории эффекта, которую выполнил Лоренц. На основе классической электронной теории это расщепление было объ- [c.102]

Сильное поле. Сложный эффект Зеемана наблюдается в слабом магнитном поле, когда энергия взаимодействия магнитного момента атома с магнитным полем меньше энергии спин-орбитального взаимодействия. Если индукция магнитного поля достаточно велика, то энергия взаимодействия магнитного момента с магнитным полем становится больше энергии спин-орбитального взаимодействия, благодаря чему связь между орби-гальным и спиновым моментами разрывается. Спиновый магнитный момент и орбитальный магнитный момент атома начинают самостоятельно взаимодействовать с магнитным полем, т. е. каждый из них самостоятельно прецессирует вокруг направления индукции магнитного поля (рис. 84). Явление разрыва спин-орби-тальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена-Бака. [c.252]

Следовательно, в сильном магнитном поле линии излучения расщепляются на три линии с расщеплением, равным нормальному зеемановскому ращеплению, т. е. наблюдается простой эффект Зеемана. Другими словами [c.254]

Магнитооптические М. основаны на изменении оптич. свойств веществ под действием магн. поля (Фарадея эффект, Керра эффект, Зеемана эффект, Ханле эффект и др.) и применяются в основном в лаб. исследованиях для измерения магн. индукции слабых, средних и сильных магн. полей (как постоянных, так и переменных). Линейная зависимость угла поворота плоскости поляризации света от магн. индукции, отсутствие электрич, цепей в области измеряемого магн. поля, практич. безынерционность магнитооптич. эффекта Фарадея обусловливают перспективность при- [c.700]

Обычно Р. и. поляризовано. В общем случае степень поляризации и её характер определяются поляризацией возбуждающего излучения, направлением паодюдения по отношению к направлению распространения возбуждающей волны, давлением и составом излучающего газа, ориентацией и величиной внеш, электрич. и магн. полей. Особенно сильно на поляризацию влияет магв. поле (см. Зеемана эффект). [c.313]

Применение свсрхсильных магнитных полей. Начало использованию сильных магн. полей в физ. исследованиях было положено трудами П. Л. Капицы. В кон. 1920-х гг. он провёл в полях до 320 кЭ обширные исследования магнетосопротивления, намагниченности, маз-нитострикции, Зеемана эффекта, траекторий заряж. частиц. Макс, интерес вызывают С. м. п. в физике твёрдого тела. Они применяются в исследованиях галь-ваномагн., термомагн., оптич., магн.-оптич., резонансных явлений. Оптич. и магн.-оптич. исследования свойств мн. веществ проведены в полях до 10 МЭ, в т. ч. при низких темп-рах исследовано влияние С. м. п. на энергетич. спектры, зонную структуру и др. характеристики твёрдого тела. В полях до 2 МЭ исследовались спектры поглощения и циклотронный резонанс в полупроводниках, Фарадея эффект в видимой и ИК-облас- [c.452]

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]

Магн. дипольное вз-ствие обычно наблюдается в магнитно-упорядочен-ных в-вах (ферро-, антиферро-, ферримагнитных), в к-рых на ядра действуют сильные магн. поля (напряжённостью 10 Э). Энергия магн. дипольного вз-ствия пропорц. произведению магн. поля Н на магн. момент ядра и зависит от их взаимной ориентации. Магн. дипольное вз-ствие приводит к расщеплению осн. и возбуждённого состояний ядер, в результате чего в спектре поглощения появляется неск. линий, число к-рых соответствует числу возможных 7-переходов между магн. подуровнями (см. Зеемана эффект) этих состояний. Напр., для ядра Ре число таких переходов равно 6 (рис. 2, г). По расстоянию между компонентами магн. сверхтонкой структуры можно определить напряжённость магн. поля, действующего на ядро в тв. теле. Величины этих полей очень чувствительны к особенностям электронной структуры тв. тела, к составу магн. материалов, поэтому исследование магн. сверхтонкой структуры используется для изучения св-в кристаллов. Зависимость сверхтонкой структуры мёссбауэровского спектра от вида электронных волновых ф-ций позволяет использовать данные М. с. для изучения распределения зарядовой и спиновой плотности в ТВ. телах, для хим. анализа и т. п. Чувствительность формы мёссбауэровского спектра к динамич. эффектам используется в М. с. для изучения диффузии атомов, спиновой релаксации, динамич. явлений при фазовых переходах и т. д. [c.408]

ПАШЕНА — БАКА ЭФФЕКТ, состоит в том, что в сильных магн. полях сложное зеемановское расщепление спектр, линий переходит в простое (см. Зеемана эффект). Сильными следует считать магн. поля, вызывающие расщепление уровней энергии, сравнимое с мультиплетным (см. Тонкая структура) и превосходящее его. В таких полях происходит упрощение картины расщепления — наблюдается расщепление линии на три компоненты (зеемановский триплет). Обнаружено Ф. Пашеном и нем. физиком Э. Баком (Е. Ba k) в 1912. [c.523]

В 1925 г. П. Л. Капица и Г. У. Б. Скиннер [27], пользуясь созданной П. Л. Капицей установкой для получения кратковременных очень сильных магнитных полей, наблюдали эффект Зеемана в полях до 130 000 э. Они обнаружили, что в полях, превышающих 70 000. э. компоненты линии [c.358]

Успех опытов Штерна вызван тем, что, во-первых, магнитный момент электронной оболочки молекулы водорода в нормальном состоянии равен нулю, а, во-вторых, тем, что момент, связанный с вращением молекулы, доступен непосредственному измерению по отклонению пучка молекул параводорода. Вообще же говоря, магнитный момент ядра много меньше магнитного момента электронной оболочки [Ху и проявляется лишь в небольших поправочных членах, определяющих магнитное ращепление уровней ( 92). Магнитный момент ядра можно наиболее непосредственно обнаружить на расщеплении терма, для которого У=0 (например, терма Sq). Полный магнитный момент атома в состоянии с 7=0 совпадает с магнитным моментом ядра и, следовательно, по величине магнитного расщепления уровня с J=0 можно непосредственно найти множитель Ланде g I). Однако наблюдение обычного эффекта Зеемана на таких уровнях требует применения очень сильных магнитных полей до сих пор оно остается экспериментально не исследованным. [c.568]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...