Paschen-Back-efekti

Paschen-Back-ilmiö muodostuu siitä, että vahvoissa magneettikentissä monimutkainen Zeeman-halkaisu tulee yksinkertaiseksi. [1] Löysivät Friedrich Paschen ja Ernst vuonna 1912 .

Paschen-Back-ilmiö syntyy, kun magneettikentän H voimakkuus ylittää arvon, jossa energiatasojen jakautuminen (missä on Bohrin magnetoni ) tulee suuremmaksi kuin hienorakenteen halkeaminen . Tässä tapauksessa magneettikenttä tuhoaa yhteyden kiertoradan ( ) ja spin ( ) välillä. Kun , Paschen-Back- ja Zeeman-efektit ovat samanarvoisia. $\Delta E=\mu _{B}H$ $\mu _{B}$ ${\vec L}$ ${\vec {S))$ $s = 0$

Olosuhteissa, joissa ulkoinen magneettikenttä rikkoo spin-kiertoradan vuorovaikutusta , oletus on pätevä . Tämä helpottaa tilan ja tilan keskimääräisten odotusarvojen arvioimista . Energiat ilmaistaan muodossa $[H_{0},S]=0$ ${\näyttötyyli L_{z))$ ${\displaystyle S_{z))$ $|\psi \rangle$

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}).

Huolimatta siitä, että ulkoinen magneettikenttä katkaisee LS-vuorovaikutuksen, kvanttiluvut ja vastaavat magneetti- ja spinmomenttien projektioita magneettiakselilla pysyvät "hyvinä" kvanttilukuina. Yhdessä sähköisten dipolisiirtymien valintasääntöjen kanssa, ts. , tämä mahdollistaa spin-vapausasteen huomioimatta jättämisen kokonaan. Tämän seurauksena vain kolme spektriviivaa jää näkyviin spektrissä, mikä vastaa dipolin valintasääntöä . Jakaminen ei riipu harkituista elektronienergioista ja konfiguraatioista. Yleisessä tapauksessa (kun ) nämä kolme komponenttia ovat itse asiassa juovaryhmiä jäännösspin-kiertoradan vuorovaikutuksen vuoksi. $m_{l}$ $neiti}$ $\Delta s=0,\Delta m_{s}=0,\Delta l=\pm 1,\Delta m_{l}=0,\pm 1$ $\Delta m_{l}=0,\pm 1$ ${\displaystyle \Delta E=B\mu _{B}\Delta m_{l))$ $s\neq 0$

Yleisessä tapauksessa spin-kiertoradan vuorovaikutuksen lisäksi on otettava huomioon myös relativistiset korjaukset, joilla on sama suuruusluokka ( hieno splitting ). Ensimmäisen asteen häiriöteoria , jossa on nämä korjaukset vetyatomille Paschen-Backin rajassa, antaa [2]

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

missä α on hienorakennevakio , n on pääkvanttiluku ja l on kiertoradan kvanttiluku .

Muistiinpanot

↑ Pashen - Tank - efekti - artikkeli Great Soviet Encyclopediasta .
↑ Griffiths, David J. Johdanto kvanttimekaniikkaan (uuspr.) . – 2. - Prentice Hall , 2004. - S. 247. - ISBN 0-13-111892-7 .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	iso kiinalainen Iso venäläinen