![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Эффект ЗееманаСтр 1 из 10Следующая ⇒
Лабораторная работа № 16 Эффект Зеемана Цель работы: Исследование эффекта Зеемана с помощью интерферометра Фабри-Перо. Определение магнетона Бора. Теоретическая часть Эффект Зеемана Эффектом Зеемана называется расщепление уровней энергии атомов в магнитном поле, фиксируемое по расщеплению спектральных линий. Явление было обнаружено П. Зееманом в 1896 г. при исследовании спектра свечения паров натрия. Исчерпывающее теоретическое объяснение эффекта Зеемана дается в рамках квантовой теории. Её основные положения, необходимые для полного понимания природы эффекта Зеемана, кратко изложены в Приложении 1. Взаимодействие магнитного момента атома с магнитным полем приводит к приобретению атомом дополнительной энергии:
где B – индукция магнитного поля;
где
Подставив в (1), найдём величину расщепления уровней энергии атома в магнитном поле:
Таким образом, при наложении магнитного поля состояние атома с полным моментом импульса, определяемым квантовым числом J, расщепляется на
где ħ – постоянная Планка, E 1 и E 2 – энергии атома, ω 0 – частота линии в отсутствие магнитного поля. При этом картина расщепления оказывается симметричной относительно первоначально нерасщепленной линии. Все расстояния между соседними компонентами одинаковы, а их число может достигать нескольких десятков. Количество линий определяется правилами отбора для квантового числа mJ, которые следуют из закона сохранения момента импульса для атомной системы:
· Линии, соответствующие · Линии, соответствующие Условия наблюдения π - и σ -компонент определяются геометрией эксперимента: · Эффект Зеемана называется поперечным, если оптическая ось экспериментальной установки перпендикулярна магнитной индукции · Эффект Зеемана называется продольным, если оптическая ось параллельна Рис. 1 – Схема продольного и поперечного эффекта Зеемана В работе изучается излучение атома кадмия Cd. Конструктивно это спектральная лампа с кадмием. В соответствии с возможностями интерферометра Фабри-Перо, используемого в установке, для исследования были выбраны следующие переходы: · ·
|