Зеемана уровень

В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня (эффект Зеемана). Эти подуровни соответствуют разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна рЯ,з, где Н — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.22]

Метод ЭПР основан на эффекте Зеемана, согласно которому при введении парамагнитной частицы с квантовым числом 5 в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на 25+1 подуровней. Разница энергии между образовавшимися подуровнями составляет [c.160]

В основу метода ЭПР Завойским был положен известный эффект Зеемана, заключающийся в том, что при введении парамагнитной частицы в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на подуровни, т. е. магнитное поле, подобно электрическому, расщепляет спектральную линию атома на несколько близких по частоте линий. [c.63]

У частицы, характеризуемой спиновым квантовым числом 5, возможно 25--1-1 независимых ориентаций спина и, следовательно, столько же независимых ориентаций магнитного момента. Энергия взаимодействия магнитного момента с магнитным полем равна произведению проекции магнитного момента на направление поля на величину магнитной индукции поля. Поэтому частица, имеющая в отсутствие магнитного поля энергию Е, в магнитном поле в зависимости от ориентации спина приобретает энергию от Е- - ]хЗВ до Е—g SB, где ц — соответствующий магнетон. Иными словами, в магнитном поле энергетический уровень парамагнитной частицы, характеризуемой спиновым числом 5, расщепляется на 25+1 уровень. Это расщепление называется эффектом Зеемана. [c.100]

Энергетический уровень, характеризуемый I, расщепляется в магнитном поле, согласно уравнению (1.63), на 2/+1 различных энергетических уровней (уровни Зеемана). Расстояния между соседними уровнями, согласно уравнению (1.65), одинаковы. [c.409]

Перед тем как развить теорию с этой точки зрения, представляется полезным кратко рассмотреть историю эффекта Зеемана. Еще до появления в 1925 г. гипотезы спина электрона физики пытались дать формальное описание атомных спектров в терминах чисто орбитальной схемы электронных состояний таким образом, чтобы полный момент количества движения атома представлял собой сумму векторов Ь отдельных электронов. В такой схеме сумма составляющих по оси г орбитальных моментов количества движения 4 является интегралом движения, которое квантуется, получая значения ). При этом магнитная энергия возмущения дается формулой (16.1) без члена, содержащего 5 . Поэтому магнитная энергия равна просто о, умноженному на и уровень, характеризуемый [c.363]

Примером служат опыты Пашена по эффекту Зеемана в неоне. Конфигурация 2/)б,3. образует один уровень с У = 0, два уровня с J— 1 и один с У=2. [c.370]

Существование таких орбиталей подтверждается опытными данными, полученными из атомных спектров. Электронные переходы с одной орбитали на другую (т. е. на уровень с другой энергией) сопровождаются поглощением (если электрон возбуждается на орбиталь с более высокой энергией) или испусканием (если электрон переходит на орбиталь с более низкой энергией) излучения, частота которого V связана с разностью энергий орбиталей выражением Е = Н Главные линии в атомных спектрах соответствуют большим разностям энергий и обусловлены электронными переходами между уровнями энергий с различными значениями п. Переходы между уровнями с одинаковыми л, но различными I (т. е. 5, р, с1, ) приводят к появлению тонкой структуры основных линий, так как разным значениям / соответствуют небольшие различия в энергиях. Эта тонкая структура свидетельствует о действии квантового числа I. Экспериментальным доказательством существования квантового числа т является эффект Зеемана, а именно расщепление спектральных линий в магнитном поле. Все р-орбиталн с данным п вырождены, но в присутствии магнитного поля появляются небольшие отличия в энергиях, соответствующие различным квантованным ориентациям вектора углового момента орбитали относительно поля. При /=1 вектор орбитали с самой низкой энергией ориентирован по полю, вектор следующей по энергии орбитали — перпендикулярно полю и самой высокой орбитали — в направлении, противоположном полю. Наблюдаемое расщепление спектральных линий в магнитном поле обусловлено переходами между этими орбиталями с несколько различающейся энергией. [c.26]

Если ядро с магнитным моментом, отличным от нуля, поместить в магнитное поле, то его энергетический уровень расщепляется на два или больше уровней вследствие эффекта Зеемана. Если поглощается энергия излучения, т. е. происходит резонанс [при условии, что частота излучения удовлетворяет уравнению (441)], то энергия ядра возрастает от значения на более низком зееманов- К0м уровне до значения на более высоком уровне. Такое явление носит название ядерного магнитного резонанса (ЯМР), но оно не будет рассматриваться в настоящей книге. [c.240]

Для электрона (спин 8 = 2) возможны, согласно правилам квантования, только две ориентации магнитного момента относительно направления магнитного поля (по направлению и против поля). Каждой такой ориентации соответствует свое значение энергии взаимодействия магнитного момента с магнитным полем. По этой причине первоначальный уровень энергии о расщепится на два подуровня (см. Зеемана явление). Расстояние между этими подуровнями оказывается равным AE=g H. Здесь Н — напряжен-ност]. магнитного поля д— коэфф., зависящий от строения парамагнитной частицы и определяемый на опыте (его принято наз. фактором спектроскопич. расщепления, или просто -фактором) р— единица атомного магнетизма — магнетон Вора, равный [c.481]

Расщепление уровней энергии для состояний со значением квантового числа / (полного углового момента), равным 1 (слева) и 2 (справа) в случае эффекта Зеемана. Вырожденный по энергии уровень расщепляется в магнитном попе на три или пять компонент, соответствующих различным значениям магнитного квантового числа MJ. [c.787]

Внешнее магнитное поле расщепляет уровень на 2/ + 1 компоненту, каждая из которых характеризуется определенным значением Mj, если магнитное поле направлено вдоль оси Z. Если это расщепление мало по сравнению со спин-орбитальным, то имеет место эффект Зеемана, при котором каждый уровень расщепляется на 2/ + 1 равноотстоящие компоненты. Расстояние между компонентами равно где — напряженность магнитного поля и [c.170]

Метод ЭПР основан на известном эффекте Зеемана, заключающемся в том, что при введении парамагнитной частицы, характеризующейся квантовым числом 5, в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепится на 25 + 1 подуровней, отделенных друг от друга интервалами энергии, равными [c.8]

В общем случае уровни энергии осциллятора расщепляются магнитным полем (эффект Зеемана). Предположим (рис. 3), что уровень Е осциллятора расщепляется в магнитном поле на пять подуровней с одинаковыми разностями энергий между двумя соседними подуровнями. Величина расщепления Е[ — [c.390]

Расстояние между подуровнями определяется величиной энергии Зеемана g(3ii, где (3 — магнетон Бора [см. (Х.2.15)]. При достаточно больших значениях Н подуровни Т + 1 настолько расходятся, что только один уровень То остается близким к синглетному уровню для обеспечения S Т-перехода. В этом случае заселенность состояний [Р" (Бхл Бфф)(3л] падает, что проявляется в уменьшении выхода образования триплетных молекул при действии внешнего магнитного поля [c.317]

Примером наиболее простого случая является атом водорода. Так же как н для электрона, для протона (/ = имеет место эффект Зеемана. Поэтому его магнитный момент во внешнем магнитном поле может ориентироваться в 2/ + 1 = 2 направлениях, характеризуемых значениями т, = = При взаимодействии с обеими компонентами ядерного магнитного момента зеемановский уровень неспаренного электрона расщепляется на два других уровня. С учетом зеемановского терма ядра энергия электронного уровня определяется выражением [c.267]

До сих пор мы рассматривали эффекты, вызванные наложением магнитного поля на основные уровни, только в первом приближении, т. е. считали изменения энергии пропорциональными Я. Этого достаточно для большинства случаев, когда анализируются магнитные свойства, но иногда, особенно если эффекты первого порядка малы или отсутствуют, необходимо рассматривать эффекты более высоких порядков, а именно влияние магнитного поля, проявляющееся в изменении энергии, пропорциональном Ю, т. е. эффект Зеемана второго порядка. Можно считать, что магнитное поле искажает распределение электронов в ионе, на который оно действует, и тем самым в очень небольшой степени изменяет описание основного состояния. Новое описание основного состояния можно найти, допустив примешивание в небольшой степени некоторых высших состояний к основному состоянию, пропорциональному напряженности поля Н. Под влиянием поля это примешивание вызывает понижение энергии всех компонентов основного состояния на величину, пропорциональную Н . Это изображено на рис. 77, где показано, что оба компонента дубл ета иона понижаются на величину сН . Поскольку понижение энергии влияет на положение центра тяжести основного состояния, дЕц/дН линейно относительно Н и восприимчивость остается не зависящей от поля. Если примешивающийся уровень лежит выше основного уровня на величину, намного превосходящую кТ, теплового распределения между уровнями не происходит, и поэтому вклад в восприимчивость не зависит от температуры по этой причине такой эффект часто называется температурно независимым парамагнетизмом. В рассматриваемом случае иона температурно независимый парамагнетизм вносит в молярную восприимчивость, равную —1500-10 эл.-стат. ед. при комнатной температуре, около 60-10 эл.-стат. ед. У спин-спаренных комплексов Со(1П) наблюдается молярная восприимчивость около 100-10 эл.-стат. ед., также обусловленная температурно независимым парамагнетизмом. В этом случае нет расщепления первого порядка, так как все спины спарены, но энергия основного синглетного состояния понижена из-за эффекта второго порядка, обусловленного полем. Следует отметить, что если единственный вклад в восприимчивость создается температурно независимым парамагнетизмом, момент уже не является не зависящим от температуры, а Хэфф а В приведенном примере примешивающийся уровень лежит выше основного уровня примерно на 20 ООО см . [c.389]

Метод ЭПР основан на эффекте Зеемана, заключающемся в том, что при введении парамагнигной частицы с квантовым числом 5 в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на 25 - - 1 подуровней. В простейшем случае, когда в свободнол радикале неспаренный электрон не взаимодействует с ядерными мaгнитпы. ш люментами, все спины и магнитные моменты неспаренных электронов имеют хаотическую ориентацию и одинаковую энергию. Если образец такого вещества поместить в постоянное магнитное поле, то произойдет ориентация спинов и магнитных моментов электронов параллельно и антипараллельно направлению силовых линий приложенного поля. Все промежуточные ориентации запрещены условиями квантования, поскольку спин электрона з может принимать лишь два значения. [c.112]

В предыдущем разделе мы рассмотрели в высшей степени важный случай эффекта Зеемана для рессел-саундерсовских термов. Рассмотрим теперь характер эффекта для уровня произвольного типа в случае слабого поля. Энергетический уровень атома всегда строго характеризуется квантовым числом результирующего момента количества движения J. Состояния, получающиеся при воздействии слабого поля, будут характеризоваться квантовыми числами У и М. Результирующий спин S является вектором типа, рассмотренного в разделе 9 гл. III, и, следовательно, [c.369]

Аналогично тому что наблюдается в невозбужденноя атоме (см. правило Гунда, стр. 16), возбужденное состояние с сохранившимся спином перешедшего на более высокий уровень электрона (синглетное состояние) более богато энергией, чем состояние с параллельными спинами обоих электронов (триплетное состояние). Мультиплетность спинов 7 = 2 ) / ] -(- 1 (где / 1 — абсолютное значение суммы спиновых моментов + /г или — /г) указывает число энергетических подуровней, на которое данное состояние расщепляется в магнитном поле (эффект Зеемана). [c.49]

Н, то основной уровень расщепляется на 25 + 1 подуровней (эффект Зеемана), которые характеризуются магнитными квантовыми числами = 8, 8 — 1,. .. О,. ., — 5 + 1, — 5 и отличаются друг от друга по энергии на одинаковую величину А = ёроЯ. где g — фактор спектроскопического расщепления и Но — магнетон Бора. Если твердое тело, находящееся в магнитном поле, подвергают воздействию электромагнитного излучения, то при частоте излучения V, определяемой соотношением, АЕ = /гv, где к — постоянная Планка, происходит поглощение, энергии излучения. Такое поглощение вызывает переходы между магнитными подуровнями, причем соблюдается правило отбора Ат, = 1. [c.128]

Попыток определения значений L, S, J или электронных конфигураций для верхних термов и И не делалось, хотя, согласно МакНэлли [69], возникновение некоторых из них может быть выведено из данных интенсивностей, эффекта Зеемана и изотопических смещений. В качестве примеров можно указать на уровень ЮЗЛ, который, вероятно, допустимо рассматривать как pds /41/2-уровень, и уровень 161Л, который, вероятно, представляет собой Pdp Л1б1/2-уровень. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология