Obraz7 (62)
Rys. 15.2. Rozszczepienie linii atomowych dla wodoru w polu elektrycznym. Natężenie pola zmienia się wzdłuż źródła światła. Pokazano obraz tego źródła światła po przejściu promieniowania przez szczelinę spektrografu. W obszarze mniejszego rozszczepienia, w dole rysunku, pole ma wartość 10s V/cm i wzrasta do 1,14-106 V/cm w obszarze największego rozszczepienia [z: K.H. Hellwege, Einfiihrung in die Physik der Alome, Heidelberger Taschenbiicher, t. 2, wyd. 4 (Springer, Berlin, Heidelberg, New York 1974), rys. 45]
kwantową Z (degeneracja stanów o tej samej głównej liczbie kwantowej n i różnych wartościach Z) jest zdejmowana przez zewnętrzne pole elektryczne, a nie została wcześniej usunięta przez wewnętrzne pola atomowe;
— proporcjonalne do F2 przesunięcie i rozszczepienie poziomów we wszystkich innych atomach. Jest to tzw. kwadratowe zjawisko Starka.
Kwadratowe zjawisko Starka można wyjaśnić jakościowo na podstawie modelu intuicyjnego. Usunięcie degeneracji ze względu na Z przez inne elektrony w atomie prowadzi zawsze do stanów pozbawionych uśrednionego po czasie elektrycznego momentu dipolowego. Można to wykazać ściśle w ramach mechaniki kwantowej. Zewnętrzne pole elektryczne indukuje w atomie elektryczny moment dipolowy, p = aF, przy czym a oznacza polaryzowalność atomu. Wielkość a jest oczywiście funkcją liczb kwantowych stanu atomowego i jest różna dla różnych konfiguracji elektronowych.
Pole elektryczne działa na ten indukowany moment dipolowy, a energia oddziaływania jest dana wyrażeniem
Va=ipF = iaF2. (15.1)
W ten sposób wytłumaczyliśmy jakościowo proporcjonalność pomiędzy przesunięciem stanów i kwadratem natężenia pola elektrycznego.
Liniowe zjawisko Starka obserwowane w atomie wodoru nie daje się tak łatwo intuicyjnie wyjaśnić. Jest to zjawisko, które można wytłumaczyć wyłącznie w ramach mechaniki kwantowej. Degeneracja stanów / pod nieobecność pola F jest usuwana przez pole elektryczne, ponieważ potencjał kulombowski jądra atomowego jest zaburzany przez pole F. Efekt ten omówimy dokładniej w paragrafie 15.2.
Podstawowa różnica między zjawiskiem Starka i rozszczepieniem linii widmowych w polu magnetycznym wiąże się z tym, że w polu elektrycznym stany o takich samych bezwzględnych wartościach magnetycznej liczby kwantowej mjt czyli oraz —mjt zachowują się tak samo. Można to łatwo wyjaśnić: wpływ pola elektrycznego na elektron obracający się w kierunku zgodnym i przeciwnym względem kierunku ruchu wskazówek zegara jest — po uśrednieniu w czasie — taki sam, jeżeli poza tym rozkłady przestrzenne elektronów są takie same. Zatem w zjawisku Starka liczba składowych, na jakie rozszczepia się linia, jest mniejsza niż w efekcie Zeemana: liczba różnych terraów nie jest już równa 2/+1, ale y+1 dla całkowitych wartości j oraz j+ 1/2 dla połówkowych.
285
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
ZAD 48. Dla 2jawiska przewodnictwa elektrycznego wylicz jak zmienia się w czasie liczba obsadzonych
Obraz1 (127) 8 r D F 8 r D F Ryś. 12.18. Układ stanów dla alMw metali alkaliczn
30 (235) powiednio DNA. Taką korelację uzyskuje się zestawiając czas rozszczepień linii filogenetycz
Rys. 1.15 Z porównania wykresów na rys. 1.15 i 1.16 wynika, że dla częstotliwości f = 32,7 Hz napięc
SAM58 Rys. 15.5. Charakterystyka idealna
kscan41 Rys. 8.4. Schemat struktury linii atomowej energii. Liczba wolnych atomów w plazmie jest pr
Obraz0 (58) E Rys. 15.4. Superpozycja dwóch fal li i $2 — po lewej stronie — może prowadzić do
Obraz (2547) 206 Rys. 15.7. Charakterystyka sialonapięciowa idealna i rzeczywista wzmacniacza operac
24 (43) Rys. 15. Wymiana linki sprzęgła (dla jasności rysunku pokazani) tulejkę w przekroju) W celu
skanuj0397 (2) Rys. 15.4. Hamulec dwuklockowy zwierany sprężyną i zwalniany luzownikiem elektromagne
więcej podobnych podstron