Efect Paschen-Back

Efectul Paschen-Back constă în faptul că în câmpurile magnetice puternice diviziunea complexă Zeeman devine simplă. [1] Descoperit de Friedrich Paschen și Ernst În 1912 .

Efectul Paschen-Back apare atunci când puterea câmpului magnetic H depășește valoarea la care împărțirea nivelurilor de energie (unde este magnetonul Bohr ) devine mai mare decât scindarea structurii fine . În acest caz, câmpul magnetic distruge legătura dintre momentele orbitale ( ) și spin ( ). Când , efectele Paschen-Back și Zeeman sunt echivalente. $\Delta E=\mu _{B}H$ $\mu _{B}$ ${\vec L}$ ${\vec {S)}$ $s=0$

În condițiile încălcării interacțiunii spin-orbita de către un câmp magnetic extern, ipoteza este valabilă . Acest lucru facilitează estimarea valorilor medii așteptate ale și în stat . Energiile sunt exprimate ca $[H_{0},S]=0$ $L_{z)$ $S_{z)$ $|\psi \rangle$

E_{z}=\langle \psi |\left(H_{0}+{\frac {B_{z}\mu _{B}}{\hbar }}(L_{z}+g_{s }S_{z})\right)|\psi \rangle =E_{0}+B_{z}\mu _{B}(m_{l}+g_{s}m_{s}).

În ciuda faptului că interacțiunea LS este întreruptă de un câmp magnetic extern, numerele cuantice și corespunzătoare proiecțiilor momentelor magnetice și de spin pe axa magnetică rămân numere cuantice „bune”. Împreună cu regulile de selecție pentru tranzițiile dipolului electric, i.e. , acest lucru face posibilă ignorarea cu totul a gradului de libertate de spin. Ca rezultat, doar trei linii spectrale rămân vizibile în spectru, corespunzătoare regulii de selecție a dipolului . Divizarea nu depinde de energiile și configurațiile electronice considerate. În cazul general (când ), aceste trei componente sunt de fapt grupuri de linii datorate interacțiunii spin-orbita reziduală. $m_{l}$ $Domnișoară}$ $\Delta s=0,\Delta m_{s}=0,\Delta l=\pm 1,\Delta m_{l}=0,\pm 1$ $\Delta m_{l}=0,\pm 1$ $\Delta E=B\mu _{B}\Delta m_{l)$ $s\neq 0$

În cazul general, pe lângă interacțiunea spin-orbită, este necesar să se țină seama și de corecțiile relativiste, care au același ordin de mărime ( divizare fină ). Teoria perturbației de ordinul întâi cu aceste corecții pentru atomul de hidrogen din limita Paschen-Back dă [2]

E_{z+fs}=E_{z}+{\frac {\alpha ^{2}}{2n^{3}}}\left[{\frac {3}{4n}}-\left ({\frac {l(l+1)-m_{l}m_{s}}{l(l+1/2)(l+1)))\dreapta)\dreapta],

unde α este constanta de structură fină , n este numărul cuantic principal și l este numărul cuantic orbital .

Note

↑ Pashen - Efect de tanc - articol din Marea Enciclopedie Sovietică .
↑ Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics (neopr.) . — al 2-lea. - Prentice Hall , 2004. - P. 247. - ISBN 0-13-111892-7 .

Dicționare și enciclopedii	mare chinezesc Rusă mare