ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Атом во внешнем магнитном поле из "Квантовая механика" Если на атом действует внешнее магнитное поле, то его энергетические состояния изменяются. Смещение энергетических уровней атома под влиянием внешнего магнитного поля называют эффектом Зеемана. В этом параграфе мы рассмотрим элементарную квантовую теорию эффекта Зеемана. [c.319] При отсутствии магнитного поля энергия стационарных состояний электрона определяется уравнением (Яо — j) n//m) = О (см. 67). Уровни энергии nj вырождены по квантовому числу т в соответствии с центральной симметрией поля (нет выделенных направлений). При наличии внешнего поля суммарное поле, действующее на электрон, имеет аксиальную симметрию. Поэтому вырождение по m должно сниматься. [c.320] Возводя (69,7) в квадрат, можно выразить /я через квадраты операторов моментов. [c.320] ЛЯ Ланде для нескольких атомных состояний (5 = 72). [c.321] Расщепление уровней энергии, определяемое формулой (69,13), носит название аномального эффекта Зеемана. [c.321] Такое расщепление предсказывалось классической электронной теорией. Оно носит название нормального эффекта Зеемана. [c.321] Наименьшее расстояние между уровнями атома водорода соответствует тонкой структуре (расстояние между компонентами спинового дублета) Е я — Е =0,365 см 10 эрг. [c.322] Таким образом, аномальный эффект Зеемана должен наблюдаться в таких магнитных полях, когда величина расщепления, обусловленного внешним магнитным полем, меньше расстояния между компонентами дублета. Если учесть, что ей/(2Мс) 9Х Х10 2 эрг/Э, то мы придем к заключению, что слабыми полями для первых возбужденных уровней атома водорода следует считать поля с напряженностью магнитного поля а 1000 Э. [c.322] Расщепление уровней (69,17) должно наблюдаться в сильных магнитных полях. Расщепление этого типа носит название эффекта Пашена — Бака. Оно действительно наблюдается для некоторых уровней атомов Ь1, N3, О и др. в магнитных полях с напряженностью, превышающей соответственно 36 000, 40 000 и 90 ООО Э. [c.323] Поправка к энергии (69,19) зависит от квантовых чисел mi и Ms. Она приводит к расщеплению упомянутого выше вы-роисдения и к малому смещению невырожденных уровней. Учет оператора (69,18) особенно существен в том случае, когда внешнее поле вызывает расщепление, сравнимое с расщеплением, обусловленным тонкой структурой. [c.324] Вернуться к основной статье