![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электронный парамагнитный резонанс.
Эффект Зеемана - расщепление уровней энергии и спектральных линий излучающего атома в магнитном поле. По Лоренцу: в магнитном поле с индукцией В должен наблюдаться лоренцевский триплет с частотами:
Каждый уровень энергии расщепляется на 2
Частота линии излучения (или поглощения):
Для наблюдения эффекта Зеемана (рис.3.24) между полюсами сильного электромагнита, создающего однородное магнитное поле, помещался источник линейчатого спектра И. Наблюдения проводились поперек и вдоль магнитного поля. Излучаемый свет фокусировался линзой в спектральный прибор При наблюдении поперек магнитного поля для некоторых простых синглетных линий, например, ртути, кадмия и др. обнаруживается лоренцевский триплет (3.55). При продольном наблюдении возникает дублет, так как линия с частотой Рис.3.25
Рис.3.26 что волновой вектор излучения. Измеряя на опыте величину зеемановского расщепления и величину индукции магнитного поля, можно вычислить отношение На опыте чаще наблюдается не лоренцевское расщепление, а более сложная картина - сложный, или аномальный эффект Зеемана. Его не удавалось объяснить до открытия спина электрона. Учет тонкой структуры термов объясняет мультиплетное расщепление спектральных линий. Магнитное поле также приводит к их расщеплению, определяемому ларморовской частотой. Характер расщепления спектральных линий зависит от величины напряженности магнитного поля. Различают случаи «слабого» и «сильного» магнитного поля. Если расщепление, вызываемое магнитным полем, мало по сравнению с естественным мультиплетным расщеплением Случай слабого магнитного поля. Спин–орбитальное взаимодействие, приводящее к тонкой структуре, является более сильным, чем взаимодействие по отдельности магнитного спинового и магнитного орбитального моментов с внешним магнитным полем. Предполагается, что осуществляется нормальный тип связи атомных моментов.
Если бы полный магнитный момент атома
Рис.3.27 Вследствие прецессии вектора
Вычислим
Постоянная:
фактор, или множитель Ланде (1923). Если магнитное поле
переходы определяются правилами отбора: Пример: расщепление D –линии (дублета) атома натрия (рис.3.28). Линия Рис.3.28 натрия расщепляется на 10 линий, при этом линии
В случае сильного магнитного поля взаимодействие орбитального и спинового магнитных моментов по отдельности с магнитным полем превосходит их взаимодействие между собой. Следовательно, дополнительная энергия атома:
Модули векторов энергия атома:
В сильном магнитном поле наблюдается (2 L +1)(2 S +1) подуровней. Расщепление спектральной линии при переходах между состояниями «1» и «2»:
По правилам отбора:
|