Зеемана расщепление уровней

Сверхтонкая структура (СТС), т. е. появление в спектре нескольких линий, максимумы которых находятся при различных скоростях, является следствием расщепления уровней энергии ядер источника и поглотителя или одного из них. Среди различных причин, вызывающих расщепление, следует выделить магнитное дипольное (ядерный эффект Зеемана) и электрическое квадрупольное расщепление. [c.163]

В. существенно связано со структурой этого поля, с тем, какими св-вами симметрии оно обладает. Если поле сферически симметрично, т. е. если в нём сохраняется равноправие направлений, то направления орбит, момента кол-ва движения, магн. момента и спина ч-цы (напр., эл-на в атоме) не могут влиять на значение энергии ч-цы (атома). Следовательно, и здесь существует В. уровней энергии. Однако если поместить такую систему в магн. поле Н, то направление магн. момента л начинает сказываться на значении её энергии совпадавшие прежде значения энергии разл. состояний (с разными направлениями а) оказываются теперь различными вследствие вз-ствия магн. момента ч-цы с магн. полем ч-ца получает дополнит, энергию 1нН, значение к-рой зависит от взаимной ориентации магн. момента и поля (ц// — проекция р, на направление поля Н, к-рая в квант, механике может принимать лишь дискр. ряд значений). Происходит расщепление уровней энергии, т. е. снятие В., полное или частичное (когда кратность В. лишь уменьшается), в зависимости от конкретных условий. Такое расщепление уровней энергии (атомов, молекул, кристаллов) в магн. поле наз. Зеемана эффектом. Расщепление уровней бывает и во внеш. электрич. поле Штарка эффект). [c.97]

Ф. э. по своей природе тесно связан с Зеемана эффектом, обусловленным расщеплением уровней энергии атомов и молекул магн. полем. При продольном относительно магн. поля наблюдении спектр, компоненты зеемановского расщепления оказываются циркулярно поляризованными. Соответствующую циркулярную анизотропию обнаруживает и спектр, ход показателя преломления в области зеемановских переходов, Т. о., в наиболее простом виде Ф. э. явл. следствием зеемановского расщепления кривых дисперсии показателя преломления для двух циркулярных поляризаций. [c.803]

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]

Число подуровней Зеемана равно числу значений и их расщепление пропорционально g. В верхних частях фиг. 74.1, 74.2 и 74.3 изображены эти уровни для трех рассматриваемых линий. [c.362]

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]

Снятие вырождения может происходить под действием внешних полей. Расщепление энергетических уровней атомов, вызванное действием электрического поля, было открыто Штарком и называется эффектом Штарка. Расщепление уровней под действием магнитного поля было открыто Зееманом и носит название эффекта Зеемана. Следует указать, что электрическое поле не снимает вырождения по спину, в то время как магнитное поле снимает и это вырождение. [c.111]

Во внеш. ноле А. приобретает дополнит, энергию и его уровни расщепляются, т. е. происходит снятие вырождения уровней энергии свободного А. кратности 2/+1, где квантовое число J определяет величину полного момента импульса А. В результате расщепления уровней энергии расщеш1яются и спектральные линии в спектре А. см. Зеемана эффект, Штарка эффект). [c.151]

МАГНИТООПТИКА (магнетооптика) — раздел оптики, изучающий явления, возникающие в результате взаимодействия оптического излучения с веществом, находящимся в магн. поле. Наличие магн. поля не только изменяет дисперсионные кривые коэф. поглощения и показателя преломления, но и приводит к появлению или изменению оптической анизотропии среды. Большинство магнитооптич. эффектов является прямым или косвеипым следствием расщепления уровней энергии системы (снятия вырождения) во внеш. магн. поле. Непосредственно это расщепление проявляется в Зеемана эффекте — расщеплении в магн. поле спектральных ли)гий оптич. переходов. Все др. магнитооптич. эффекты являются следствием эффекта Зеемана и связаны с особенностями поляризаЕщи оптич. переходов и с закономерностями распространения света в среде, обладающей дисперсией. [c.701]

Т. к. Мг всегда относится к полносимметричиому типу симметрии и [Г ] всегда содержит полносимметричный тип, условие (30) фактически не ограничивает класс состояний, в к-рых // имеет диагональные элементы. Т. о., расщепление уровней энергии во внеш. магн. поле (Зеемана эффект) происходит для всех М. уже в первом приближении, т. е. наличие линейного по полю эффекта Зеемана ничем не ограничено. Величина линейного зеемановского расщепления для жёсткого асимметричного волчка даётся ф-лой [c.191]

ПАШЕНА - БАКА ЯВЛЕНИЕ — состоит в том, что в сильных магнитных нолях, когда энергия взаимодействия атома о магнитным полом большо мульти-плетного расщепления уровней, картина расщепления спектральных линий аналогична простому Зеемана явлению с нормальным расщеплением Лv = е11/2т ,с, где е и — заряд и масса электрона, II — напряжен- [c.598]

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]

ЛАНДАУ ЗАТУХАНИЕ (бесстолкно-вительное затухание), выражающееся в том, что возмущение в плазме затухает по мере распространения от точки возникновения, несмотря на отсутствие парных столкновений. В случае равновесного распределения эл-нов по скоростям Максвелла распределение) при любой фазовой скорости волны число эл-нов плазмы, слегка отстающих от волны, больше числа эл-нов, немного опережающих волну. Отстающие эл-ны отбирают у волны энергию, а опережающие — отдают ей энергию. Т. к, в плазме всегда больше эл-нов, отбирающих энергию у волны, чем отдающих, то волна затухает. См. также Плазма. ЛАНДЕ МНОЖИТЕЛЬ (фактор магнитного расщепления, г-фактор), множитель в ф-ле для расщепления уровней энергии в магн. поле (см. Зеемана эффект), определяющий масштаб расщепления в ед, магнетона Бора. Л. м. определяет также относит, величину магнитомеханического отношения. Введён нем, физиком А. Ланде (А. Ьап(1ё) в 1921. Для разных уровней энергии атома значения Л. м. различны и зависят от того, как складываются орбитальные и спиновые моменты отд. эл-нов. Если полный орбитальный и полный спиновый моменты атома и их сумма (момент атома в целом) определяются квантовыми числами Ь, 8 и I, то атомный Л. м. определяется ф-лой Ланде [c.344]

Величина М. о. определяет действие магн, поля на систему, обладающую магн. моментом. Согласно классич. теории, магн. момент во внеш. магн. поле напряжённостью Н совершает прецессию — равномерно вращается вокруг направления Н, сохраняя определ, угол наклона, с угл. скоростью 0)=—уН. В частном случае, когда магн. момент обусловлен орбит, движением эл-нов, имеет место Лармора прецессия. Согласно квант, теории, Л1асштаб магн. расщепления уровней энергии в магн. поле (см. Зеемана эффект) определяется М. о., он равен yП/H=gУQflH. м. А. Елъяшевич. [c.382]

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]

Эффект Зеемана лежит в основе объяснения двух главных магнитооптических явлений — магнитного вращения плоскости поляризации (эффект Фарадея) и магнитного двойного лучепреломления (эффект Коттона — Мутона). Изучение эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов в видимой и ультрафиолетовой областях сыграло большую роль в развитии учения о строении атома, особенно в период, последовавший за созданием теории Бора. В настоящее время исследование эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов представляет собой один из важных методов определения характеристик уровней энергии атомов и значительно облегчает интерпретацию сложных атомных спектров. Изучение зеема-новского расщепления спектральных линий позволяет также получать ценные сведения о магнитных полях, в источниках света, например при исследовании Солнца. [c.102]

Появление лазеров вызвало интенсивное развитие методов внутр. М, с., основанных на управлении когерентным излучением за счёт изменения параметров лазера. При этом мы. устройства, применяемые как внеш. модуляторы, номещаются внутри оптического резонатора лазера. Используя разл. способы внутр. модуляции, получают любой вид М. с. амплитудный, частотный, фазовый и поляризационный. Частотой излучения лазера управляют, изменяя добротность оптич. резонатора лазера, напр. менян оптич. длину резонатора. С этой целью одно из зеркал резонатора закрепляют либо на магнитострикционном стержне (см. Магнитострикционный преобразователь), либо на пьезоэлементе и изменяют длину резонатора синхронно с модулирующим напряжением. Тот же эффект достигается путём изменения показателя преломления среды, заполняющей резонатор, для чего используется электрооптич. кристалл. Частотную модуляцию излучения лазера можно получить также при наложении на активную среду магн. или электрич. полей (см. Зеемана эффект, Штарка эффект), под действием К-рых происходит расщепление и смещение рабочих уровней атомов, ответственных за генерацию когерентного излучения. Изменяя величину коэф. усиления, получают амплитудную модуляцию излучения лазера. Для этого воздействуют на разность населённостей активной среды, либо изменяя мощность её возбуждения, либо используя всцомогат. возбуждение, приводящее к-перераспределению населённостей. Амплитудная модуляция излучения может быть получена и при помощи модуляции тока разряда газовых или полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме. Одним из методов управления когерентным излучением является модуляция величины обратной связи лазера, т. е. коэф. отражения зеркал резонатора. С этой целью используют резонатор, одно из зеркал к-рого вращается с большой скоростью, и потому условия генерации выполняются лить в короткие промежутки времени. Вместо зеркал часто используют вращающуюся призму полного внутр. отражения. Изменение величины обратной связи можно получить, заменяя одно из зеркал на систему зеркал, образующих интерферометр Фабри — Перо. Коэф. отражения такого резонатора зависит от расстояния между зеркалами, изменяя к-рое можно модулировать интенсивность излучения и получать т. н. гигантские импульсы, мощность излучения в к-рых существенно превосходит мощность непрерывной генерации. Наконец, излучение лазеров также модулируют, изменяя добротность оптич. резонатора путем введения потерь, величина к-рых управляется внеш. сигналом. Для этого используют модуляторы на основе элек- [c.184]

Т к. Цв я 10 , зеемановские расщепления вращат. уровней энергии вырожденных электронных состояний наблюдаются и точно измеряются уже в полях в неск. десятков Гс. Поэтому методы, основанные на эффекте Зеемана (зеемановская модуляция в микроволновой спектроскопии и лазерный магн. резонанс), используются для изучения радикалов и ионов с открытыми электронными оболочками. [c.191]

Величину сверхтонкого расщепления осн. уровня М. удаётся очень точно измерить, помещая М. во внепг. статич. магн. поле. При этом вследствие Зеемана эффекта в основном 15-состоянии возникает система уровней, определяемая ф-лой Брейта — Раби (1931) [c.226]

Эффекты Зеемана и Штарка в электронных спектрах многоатомных молекул экспериментально исследовались очень мало. В то же время изучение эффектов Зеемана и Штарка в микроволновых спектрах и в спектроскопии молекулярных пучков проводилось очень интенсивно. Однако обзор этих исследовании, как и исследований в области ядерного магнитного и парамагнитного резонанса, не укладывается в рамки настоящей книги. Поэтому Л1Ы лишь кратко рассмотрим ожидаемое расщепление линий полос в магнитных и электрических полях, пользуясь полученными ранее резу,пьтатаии но расщеплению энергетических уровней, и приведем липгь несколько примеров, когда такое расщепление наблюдалось экспериментально. [c.271]

Анализ вращательной структуры показывает, что в возбужденном состояшш имеет место сильное кориолисово расщепление первого порядка со значением (гл. I, разд. 3,6), изменяющимся от 0,873 для у = 1 до 0,804 для v = 8. Кроме того, одна из кориолисовых компонент уровней К = i верхнего состояния [(-1-/)-уровни] испытывает значительное у-удвоение (гл. I, разд. 3,6). Электронная природа кориолисового расщепления была доказана Дугласом в результате исследования эффекта Зеемана в этих полосах. [c.526]

В спектроскопии кристаллов, содержащих ионы с незаполненными внутренними f-и d-оболочками, значительное место занимают исследования спектров кристаллов во внешних полях. Сюда относятся исследования спектров кристаллов во внешнем магнитном поле (эффект Зеемана) и во внешнем электрическом поле (эффект Штарка), а такн<е специфические для твердых тел исследования спектров при непосредственном изменении внутрикристаллического ноля, осуществляемом путем направленной деформации кристалла (пьезоспектросконический эффект). Возможность проведения этих топких спектроскопических исследований обусловлена узкополосным характером спектров ионов с незаполненными оболочками в кристаллах, позволяющим регистрировать относительно небольшие расщепления и смещения полос в спектрах кристаллов во внешнем ноле. Разнообразные явления, наблюдаемые в спектрах кристаллов во внешнем ноле, представляют не только самостоятельный интерес, но и дают чрезвычайно ценную информацию о состоянии иона в кристаллической решетке, об энергетических уровнях и оптических переходах в ионах в решетке. [c.99]

Эффект Зеемана явился одним из спектроскопических методов, которыми было доказано, что наиболее яркая линия излучения Кд 7078 А в спектре aFg — Sm + связана с электрическим дипольным переходом, совершаемым между возбужденным состоянием иона Sm +, принадлежа-га,им смешанной f d-конфигурации, и конечным состоянием, относящимся к f -конфигурации, [(Р(5) Г —> ( ) Г4+]-переход [47, 48]. В то же время интенсивные линии излучения в SrFj — Sm + и BaFj — Sm + в магнитном поле дают картины расщепления, характерные для магнитно-диполь-ного перехода, совершаемого между уровнями i -конфигурации иона Sm + ([( Do) ri+ - > ( Р1) Г4+]-нереходы). [c.105]

Для линий б) и в) начальные и конечные состояния имеют различные множители Ланде. Все линии, соответствующие разрешенным переходам, различны. Линия 0- 0 не смещается под действием магнитного поля. Волновое число отщепленной зеема-новской линии относительно 0->0 линии [при измерении величина нормального расщепления (3) принимается за единицу] определяется разностью между числами, написанными с правой стороны уровней на фиг. 74.3 и 74.2. [c.362]

Смотреть страницы где упоминается термин Зеемана расщепление уровней : [c.300] [c.293] [c.191] [c.552] [c.234] [c.145] [c.144] [c.382] [c.333] [c.398] [c.403] [c.641] [c.474] [c.474] [c.29] [c.152] [c.377] [c.101] [c.278] [c.430]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...