Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • 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:

    . (3.55)

    – ларморовская частота прецессии Лармор. Для атома, помещенного в магнитное поле, выделенным является направление магнитного поля. В этом поле дополнительная энергия атома:

    . (3.55a)

    Каждый уровень энергии расщепляется на 2 +1 подуровней. Уровни энергии атома в магнитном поле:

    .

    Частота линии излучения (или поглощения):

    . (3.55б)

    Величина - частота линии излучения атома в отсутствие магнитного поля. По правилу отбора приходим к лоренцевскому триплету.

    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 (или ). Характер поляризации света определялся с помощью анализатора . Далее свет попадал

    в спектральный прибор большой разрешающей силы.

    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 отсутствует.

    Рис.3.25

     

    Наблюдаемые линии излучения в продольном и поперечном эффекте имеют разную поляризацию (рис.3.25). Без магнитного поля (рис.3.25а) излучение не поляризовано. При поперечном наблюдении (рис.3.25б) крайние компоненты поляризованы так, что колебания в них перпендикулярны направлению магнитного поля ( –компоненты), а несмещенная линия соответствует колебаниям вдоль магнитного поля ( –компонента). При продольном наблюдении (рис.3.25в) излучаемые линии имеют круговую поляризацию. Это легко понять с помощью рис.3.26, учитывая, что излучение поперечная волна, так

    Рис.3.26 что волновой вектор , где – вектор напряженности электрического поля

    излучения.

    Измеряя на опыте величину зеемановского расщепления и величину индукции магнитного поля, можно вычислить отношение . Найденное значение согласуется с измеренными значениями этого отношения другими методами.

    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 ( < < ), то поле «слабое»: В противном случае магнитное поле «сильное». Магнитное поле, в котором = , называют критическим.

    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. , полный магнитный момент , Во внешнем магнитном поле атом приобретает дополнительную энергию

    , (3.56)

    Если бы полный магнитный момент атома был параллелен полному механическому моменту , то из (3.56), как и из (3.55а, б), следовало бы, что происходит лоренцевское расщепление. Однако это не так. В этом что причина аномального Зееман–эффекта. Магнитные орбитальный и спиновый моменты связаны с соответствующими механическими моментами соотношениями (рис.3.27):

    . (3.57)

    Векторы и не параллельны друг другу. При спин–орбитальном взаимодействия сохраняются длины векторов , а также их проекции на направление вектора : векторы прецессируют вокруг момента . Вместе с ними прецессируют векторы и вектор магнитного момента . Вектор имеет составляющую вдоль вектора и составляющую , перпендикулярную ему:

    Рис.3.27 = + . (3.57а)

    Вследствие прецессии вектора вокруг вектора составляющая быстро вращается - ее среднее значение по времени равно нулю. Составляющая не изменяется:

    . (3.57б)

    – величина (модуль) вектора . Дополнительная энергия атома (3.55) в магнитном поле: . (3.58)

    Вычислим . Из рис.3.27:

    .

    . (3.59)

    Постоянная:

    (3.59a)

    фактор, или множитель Ланде (1923). Если магнитное поле направлено вдоль оси z, то из (3.58), (3.59):

    . (3.60)

    Расщепление в слабом магнитном поле спектральной линии при переходе между состояниями «1» и «2»:

    , (3.61)

    переходы определяются правилами отбора: .

    Пример: расщепление D –линии (дублета) атома натрия (рис.3.28). Линия расщепляется на 4 компоненты с расщеплением частоты (в единицах ): = 4/3, 2/3, –2/3, –4/3. Линия расщепляется на 6 компонент с расщеплением = 5/3, 3/3, 1/3, –1/3, –3/3, –5/3. Таким образом, в магнитном поле D –дублет

    Рис.3.28 натрия расщепляется на 10 линий, при этом линии ,

    отсутствуют. Это наблюдается на опыте.

    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:

    . (3.62)

    Модули векторов постоянны. Постоянны также их проекции на направление магнитного поля (ось z). Векторы , а также векторы прецессируют вокруг направления магнитного поля (рис.3.29). Таким образом, дополнительная Рис.3.29

    энергия атома:

    . (3.62a)

    В сильном магнитном поле наблюдается (2 L +1)(2 S +1) подуровней. Расщепление спектральной линии при переходах между состояниями «1» и «2»:

    . (3.63)

    По правилам отбора: . Поэтому: 0, . В сильном магнитном поле наблюдается простой лоренцевский триплет. Это эффект Пашена-Бака (1912), или магнитооптическое превращение.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.