Zeeman etkisi

Normal Zeeman etkisi: l = 2 ve l = 1 durumları arasındaki 15 olası geçişin sadece 9'u manyetik alanla ayrılmış olup, Δm = mi - mf -1, 0, 1 şeklinde üç çizgi şeklinde gerçekleşir.

Zeeman efekti, ismini Hollandalı fizikçi Pieter Zeeman'dan alan; tayf çizgilerinin, bir manyetik alan olması durumunda birden fazla bileşene ayrılması efektidir. Zeeman alt katmanlarının arasındaki mesafe bir manyetik alan fonksiyonu olduğundan, bu efekt manyetik alanı ölçmek için kullanılabilir.

Kadmiyum buharının ışığını inceleyen Zeeman, 1896′da, gaz-manyetik alana konduğu zaman tayftaki çizgilerin bölündü­ğünü gözlemlemiştir. Kuantum teorisine göre atomdaki elektronlar daha düşük enerji düzeylerine geçerken ışık yayınlayarak tayfta görülen çizgileri oluş­turur. Manyetik alanın çizgilerde bölünmeye yol açması­nın nedeni, daha önce tümünün enerjileri aynı olan elektronların, manyetik alanın etkisiyle yönlerine göre farklı enerjiler kazanmalarıdır. Açısal momentumuyla ilişkili yörünge manyetik momentten dolayı 2(l+1) tane dejenere m bileşeninin yarılması olayına Zeeman olayı denir.

Teorik açıklaması

Manyetik bir alan içindeki bir atomun toplam Hamiltonu

$H=H_0+V_M$

şeklinde yazılabilir. Burada $H_0$ etkilenmemiş atom Hamiltonu ve $V_M$ de manyetik alandan dolayı etkilenmedir:

$V_M=-\overrightarrow{\mu }\cdot \overrightarrow{B},$

diye tanımlanır. Burada $\overrightarrow{\mu }$ atomun manyetik momentidir. Manyetik moment elektronik ve nükleer bileşenler içerir, ancak oldukça küçük olduğu için burada önemsenmeyecektir. Bu durumda;

$\overrightarrow{\mu }\approx -\frac{{\mu }_{B}g\overrightarrow{J}}{\hslash },$

yazılabilir. Burada ${\mu }_B$ Bohr manyetiğini, $\overrightarrow{J}$ toplam elektronik açısal momentumu ve $g$ Landé Faktörünü tanımlar.

Kaynakça

Tarihi

• Şablon:Kitap kaynağı (Chapter 16 provides a comprehensive treatment, as of 1935.)
• Şablon:Dergi kaynağı
• Şablon:Dergi kaynağı
• Şablon:Dergi kaynağı

Modern

• Şablon:Dergi kaynağı
• Şablon:Kitap kaynağı
• Şablon:Kitap kaynağı
• Şablon:Kitap kaynağı