Зеемана компоненты

Чтобы компенсировать увеличение фона, связанное с неспецифическим поглощением компонентов основы пробы, необходимо фон вычитать. Наиболее широко используют метод дейтериевой лампы и метод, основанный на эффекте Зеемана. [c.51]

Компоненты с АМ = О называют тг-компонентами, тогда как с АМ,- = 1 — (т-компопентами. тг-Компоненты линейно поляризованы параллельно магнитному полю, тогда как (т-компоненты линейно поляризованы перпендикулярно магнитному полю. Нормальный эффект Зеемана (называемый нормальным, поскольку он может быть объяснен в рамках классической физики) возникает, когда оба состояния расщепляются на состояния одинаковой энергии. При этом образуется триплет (рис. 8.2-13) с центральной тг-компонентой и двумя <т - и -компонентами, так что суммарная интенсивность трех компонент равна интенсивности нерасщепленной линии (рис. 8.2-14). В этом случае расщепление (расстояние между компонентами) прямо пропорционально напряженности магнитного поля. Аномальный эффект Зеемана более сложен и приводит к образованию мультиплета, расщепление которого представляет собой более сложную функцию напряженности магнитного поля (рис. 8.2-15). [c.53]

На рпс. 15 приведено не полное схематическое изображение спектра атома натрия. Хорошо известно, что каждая из линий спектра в действительности является дублетом. Знаменитый натриевый дублет 5896 и 5890 А вызван двумя очень близкими переходами, энергии которых равны соответственно 48 630 и 48 700 кал/г-атом. Таким образом, энергия двух возбужденных состояний отличается всего лишь на 70 кал/г-атом. На основании изложенного выше, казалось бы, можно было объяснить эту разницу с помощью теории относительности так, как предлагал Зоммерфельд. Однако объяснение оказалось совершенно другим. Под действием не слишком сильного магнитного поля натриевый дублет расщепляется довольно странным и сложным образом. Исходные линии исчезают, причем одна из них заменяется четырьмя линиями, расположенными симметрично относительно того места, где находилась первоначальная линия. Совершенно аналогично другая линия расщепляется на шесть компонент. Разделение в каждом случае оказывается меньше классического еН/ лтс, найденного для нормального эффекта Зеемана в слабых полях. Ланде [28] удалось подобрать [c.124]

В общем случае д /д и число компонент намного больше, как нетрудно видеть из (19.5) (аномальный эффект Зеемана). [c.62]

Таким образом, аномальный эффект Зеемана должен наблюдаться в таких магнитных полях, когда величина расщепления, обусловленного внешним магнитным полем, меньше расстояния между компонентами дублета. Если учесть, что ей/(2Мс) 9Х Х10 2 эрг/Э, то мы придем к заключению, что слабыми полями для первых возбужденных уровней атома водорода следует считать поля с напряженностью магнитного поля а 1000 Э. [c.322]

Атомные ядра и электроны обладают магнитными моментами. Это свойство используют в технике магнитной резонансной спектроскопии наложение магнитного поля на ядра и электроны приводит к расщеплению квантовых состояний магнитного момента на ряд энергетических уровней (расщепление Зеемана). Относительно направления приложенного магнитного поля магнитный момент ориентируется в определенных направлениях, отличающихся по магнитной энергии. Наряду с магнитным моментом, ядра и электроны имеют спиновый момент количества движения. Компонент момента количества движения вдоль направления приложенного магнитного поля является целым или полуцелым числом, кратным основной единице момента количества движения Ь (константа Планка, деленная на 2ц). Ядро (или система электронов) со спином / (или 5) могут иметь только 2/ -Ь 1 различных ориентаций в постоянном магнитном поле и, следовательно, 2/ +1 состояний с различной магнитной энергией. Переходы магнитного момента между этими состояниями, сопровождающиеся резонансным поглощением магнитной энергии, происходят под действием излучения соответствующей частоты и поляризации. Наблюдая интенсивности и частоты резонансного поглощения в исследуемом материале, можно установить детали окружения ядер и электронов. Так как большинство веществ, представляющих интерес в гетерогенном катализе, является твердыми телами, в последующем изложении будет обращено особое внимание на магнитный резонанс в твердых телах. [c.9]

Третий метод учета фона основан на использовании эффекта Зеемана для расщепления линии испускания или линии поглощения в магнитном поле. Суть метода заключается в следующем. Атомизатор помещают в сильное магнитное поле так, чтобы направление излучения было перпендикулярно полю, а между источником излучения (например, ЛПК) и атомизатором устанавливают вращающийся поляризатор. При этом через атомизатор попеременно проходят излучения параллельное (компонент я) и перпендикулярное (компонент а) магнитному полю. Компонент я поглощается атомным паром как обычно, а компонент с нет. Молекулярное поглощение и рассеивание света не зависят от поляризации падающего излучения. Поэтому по разности поглощений компонентов я и о можно определить истинное значение атомного поглощения. В магнитное поле помещают также источник излучения. Приборы с коррекцией фона, работа которых основана на эффекте Зеемана, лишь недавно стали выпускаться, и опыт их применения пока недостаточен. [c.135]

Побочное квантовое число/и учитывает то обстоятельство, что спектральные линии, излучаемые возбужденными атомами, расщепляются в магнитном поле на несколько компонент (эффект Зеемана). Поэтому его называют магнитным квантовым числом. Если на атом не действует магнитное поле, его энергетическое состояние не зависит от т. [c.122]

Под влиянием электрического или магнитного поля спектральные линии становятся шире или из них образуется несколько более тонких компонент (эффекты Штарка и Зеемана). Расщепление спектральных линий на более тонкие компоненты называется мультиплетностью. Она объясняется тем, что электрон в атоме на всех подуровнях, кроме 5-подуровня, ведет себя подобно магниту и, следовательно, должен обладать, помимо орбитального момента, магнитным моментом. [c.58]

Когда атом с одновалентным электроном помещен в магнитное поле, его уровни энергии расщепляются на несколько компонент, давая характерную картину Зеемана. Энергия взаимодействия, которая вызывает эти смещения, состоит из двух частей — одна, возникающая благодаря спину электрона, и другая, возникающая в результате орбитального движения. Согласно гипотезе спина (раздел 5 гл. III), электрон имеет компоненту магнитного момента, равную rjz в направлении, в котором компонента спинового момента количества движения равна у "h. Так как энергия частицы с магнитным моментом М в поле [c.148]

Однако оказалось, что во многих случаях расщепление значительно сложнее число компонент бывает более трех и величина смещения частот А не соответствует в точности вычисленной по формуле (1.9). Расщепление, описываемое теорией Лоренца, называют нормальным эффектом Зеемана. Другие виды расщепления — аномальным эффектом Зеемана. [c.14]

Задача вычисления g -фактора сводится к определению расщепления уровней энергии как функции напряженности магнитного поля Я (эффект Зеемана). Рассмотрим один из наиболее изученных (в смысле ЭПР) примеров одного d-электрона (или одной d-дырки) переходного металла в октаэдрическом комплексе с тетрагональной компонентой, который можно описывать в приближении теории кристаллического поля (гл. И). Для определенности возьмем случай одной d-дырки, что для первого переходного периода соответствует комплексу двухвалентной меди (иона Сц2+). Расщепление уровней тетрагональным полем лигандов в этом случае дается формулами (УП1.55) и рис. VI.1. [c.156]

В 1896 г. голландский физик Питер Зееман (1865—1943) обнаружил, что спектральные линии под влиянием магнитного поля, приложенного к атомам, излучающим или поглощающим радиацию, расщепляются на две или большее число компонент. Это явление было названо эффектом Зеемана. Расщепление спектральных линий обусловлено расщеплением энергетических уровней на две или большее число компонент в результате взаимодействия с магнитным полем магнитных моментов, связанных со спином электронов и с их орбитальным движением. [c.786]

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]

Интенсивное применение наиболее длинноволновой части электромагнитного спектра — микроволн и радиоволн в физикохимических исследованиях и аналитической химии — началось сразу после открытия явлений электронного и ядерного магнитного резонанса. Эти явления отражают взаимодействие молекулы с магнитным полем. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) характеризует взаимодействие с магнитным полем магнитного момента электрона. Явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) отражает взаимодействие с полем магнитного момента ядра. Оба явления основаны на эффекте Зеемана, заключающемся в расщеплении спектральных линий или уровней энергии в магнитном поле на отдельные компоненты. [c.138]

Рассматривая табл. 5.6, трудно найти четкую интерпретацию эффекта Зеемана. Можно выбрать состояние как соответствующее области 2, поскольку оно должно иметь экспериментально наблюдаемое расщепление, в то время как состояние Аги должно иметь в два раза большее расщепление. Если в действительности области 1, 2 я 3 являются тремя компонентами одного и того же триплета, то полосы флуоресценции области 1 должны иметь такое же расщепление, хотя экспериментально это не показано пока никем. С другой стороны, заманчива интерпретация состояния для области /, так как для нее не следует ожидать зеемановского расщепления. В области 3 следует ожидать расщепления независимо от того, соответствует ли эта область состоянию зДз или Пгц-Эти трудности не являются решающими, так как состояние Пои может быть уже расщеплено на По+м и По-и, каждое из которых не является вырожденным. Магнитное поле может оказаться недостаточно сильным, чтобы связать их. [c.331]

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]

Это чрезвычайно важное явление называют эффектом Зеемана. Можно показать, что соответствующие -состояния также расщепляются в магнитном поле на пять уровней значения фиксированной компоненты момента количества движения равны [c.61]

Примером наиболее простого случая является атом водорода. Так же как и для электрона, для протона (/ = 4) имеет место эффект Зеемана. Поэтому его магнитный момент во внешнем магнитном поле может ориентироваться в 2/ + 1 = 2 направлениях, характеризуемых значениями т, = = взаимодействии с обеими компонентами ядерного магнитного [c.267]

Такое расщепление линий на три компоненты носит название нормального эффекта Зеемана. [c.331]

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]

Второй метод более сложен и основан иа эффекте Зеемана [8.2-26], названном в честь голландского физика. Этот эффект возникает при наложении сильного магнитного поля на атомно-абсорбционпый сигнал. Спектральная линия может расщепляться на три или более компонент. Такое расщепление связано с магнитным квантовым числом М,-, которое может принимать д = 2J +1 значений, где р —фактор Ланде, а 7 —квантовое число полного электронного углового момента (см. разд. 8.1.2). Состояние с энергией Ео может расщепляться на несколько состояний с энергией Е, так что [c.52]

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]

Ясно, что и для электрона, и для ядер различным спиновым состояниям соответствуют разные проекции магнитного момента Цег и nnz следовательно, магнитные энергии электрона и ядер ЦегН и ЦпгЯ в магнитном поле Н разные в различных спиновых состояниях. Магнитные энергии спиновых состояний называются зеема-новскими энергетическими уровнями этих состояний. Напомним, что на регистрации переходов между электронными спиновыми состояниями (т. е. между электронными зеемановскими уровнями) основан метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Переходы между ядерно-сниновыми состояниями (и ядерными зеемановскими уровнями) фиксируются методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Эти переходы сопровождаются изменением проекции спина и индуцируются переменными магнитными полями на частоте прецессии электронов или ядер. Переменные поля могут быть приложены извне (как в ЭПР или ЯМР), или создаваться молекулярным движением. Движение молекул окружающей среды (решетки) хаотично и создает случайные магнитные поля разных частот и амплитуд ( белый шум ), однако всегда имеется компонента этого шума на частоте прецессии электрона или ядра, которая индуцирует переходы между спиновыми состояниями. [c.12]

HgJ2, РвЛг С(1, 5е И др.) наблюдается дискретная структура в спектре поглощения, состоящая из узких линий, расположенных около длинноволноЕого края собственного поглощения кристаллов. Наличие этой структуры поглощения указывает на существование системы энергетических уровней в области запретной зоны этих кристаллов. Рядом авторов эти уровни приписываются экситонным состояниям. Е. Ф. Гросс и его сотрудники считают, что по крайней мере часть наблюдаемых линий и полос в исследованных ими спектрах сернистого и селенистого кадмия с большой степенью достоверности может быть приписана экситону. Критикуя эту интерпретацию спектров, представители киевской группы физиков (В. Л. Броуде, В. В. Еременко, Э. И. Рашба) пришли к выводу, что структуру спектров люминесценции сернистого кадмия следует связывать не с экситонами, а с электронными переходами вблизи различных пространственно разделенных центров све-чения . Экспериментально установлено наличие эффекта Зеемана в спектре закиси меди [21 ], также приписываемого экситону. Первый член желтой серии экситона в кристалле закиси меди расщепляется в магнитном поле на триплет, состоящий, как обычно, из несмещенной линии в я-компоненте и дублета в а-компоненте. При глубоком охлаждении удается также установить влияние магнитного поля и на другие члены желтой серии закиси меди. [c.12]

Эта матрица, вообще говоря, диагональна, так что смещения различных зеема-новских компонент уровня даются выражением [c.150]

Теория эффекта Зеемана для частиц с 8 = О была разработана Лоренцом, который показал, что при наблюдении источника излучения перпендикулярно к направлению поля спектральная линия должна расщепляться на три компоненты. Расстояние между компонентами в шкале частот должно быть равно [c.14]

Наиболее точным методом определения дипольных моментов является микроволновая спектроскопия. Если поместить газ в электрическое ноле, происходит расщепление чисто вращательных линий на шгарковские компоненты, причем величина расщепления зависит от напряженности электрического поля и дипольного момента. Эффект Штарка в электрическом поле совершенно аналогичен эффекту Зеемана в магнитном поле, и в обоих случаях расщепление возникает потому, что пространственное вырождение уровней энергии снимается при наложении электрического или магнитного поля. Отдельные штарковские компоненты можно наблюдать в полях с напряженностью в несколько тысяч вольт на сантиметр, а расщепление можно измерить с большой точностью. Напряженность электрического поля определяется обычно калиброванием по молекулам с известными дипольными моментами. Поскольку исследуемое вещество находится в газовой фазе и при низком давлении, здесь отсутствует влияние растворителя, а взаимодействие между полярными молекулами сведено до минимума. Не влияет на результаты и наличие примесей, если только можно проанализировать сложный спектр смеси. Кроме того, в благоприятных условиях можно найти значения дипольных моментов каждой из изотопных молекул в отдельных колебательных состояниях. Этот метод пригоден только для простых молекул с высоким давлением паров, но сейчас уже имеется довольно много надежных количественных данных по дипольным моментам молекул, которые можно интерпретировать, основываясь на представлениях об электронной структуре молекул. [c.244]

Дике и Дункан (1949, стр. 73) не смогли наблюдать зеема-новского расщепления в спектре флуоресценции твердых солей уранила. Это же можно сказать относительно измеренного ими спектра поглощения некоторых солей. Но эффект Зеемана проявляется на некоторых линиях поглощения других солей. Линии, подверженные зеемановскому расщеплению, образуют отдельную серию, названную магнитной (символ М). Это название применяли также для аналогичных серий линий в соединениях, в которых эффект Зеемана не наблюдался (см. табл. 1,11). Для появления эффекта Зеемана ось О—и—О должна быть осью симметрии кристалла. В этом случае угловой момент вокруг этой оси квантуется (квантовое число %) и, за исключением состояний, для которых Х = 0 (2-состояния), все другие спиновые синглетные состояния (П, А...) являются дважды вырожденными в отсутствие магнитного поля (поскольку вектор Я может иметь два противоположных направления). Это вырождение снимается, если наложить магнитное чоле, параллельное оси симметрии. Линии, в которых Я одно и то же для обоих термов, должны оставаться синглетными в магнитном поле и поляризованными параллельно полю. Линии, для которых АХ= 1, должны расщепляться на две компоненты, поляризованные по кругу. Но эти компоненты кажутся линейно поляризованными (перпендикулярно полю), если их рассматривать под прямым углом к магнитному вектору. [c.53]

А. От этой области до 3100А несколько линий были идеи-тифицированы как принадлежащие к магнитным сериям (стр. 53). Линии этих серий представляют собой широкие дублеты (Av = 53,6 м- ) даже в отсутствие магнитного поля. В свою очередь, каждая из двух компонент является узким дублетом (Av 2 см ). Из двух расщеплений более широкое может быть обусловлено асимметрией внутреннего поля, причина же меньшего расщепления остается пока неизвестной. (Меньший интервал имеет тот же порядок величины, что и расщепление, создаваемое в других солях уранила магнитным полем, используемым для изучения эффекта Зеемана. Если бы этот интервал — а не больший — был вызван асимметрией поля, оказалось бы возможным получить в этом соединении эффект Зеемана, что в данном случае сделать, не удается.) В этой серии на расстоянии около 708 см от первой группы находится вторая группа, соответствующая возбуждению одного кванта симметричных колебаний в комбинации с электронным возбуждением Vm- [c.62]

А. Однако выбор удобных для такой оценки мультипле-тов не всегда возможен. Разрешающую способность больших приборов с величиной 50 ООО и больше удобно измерять, пользуясь явлением Зеемана, которое дает возможность непрерывно менять расстояние между компонентами расщепленной в магнитном поле линии. Возможно также оценивать разрешающую способность, измеряя полуширину контура одиночной линии, обладающей собственной шириной, значительно меньшей, чем ширина инструментального контура исследуемого прибора. [c.111]

Следует здесь напомнить, что на самом деле электрон полностью не характеризуется своей пространственной волновой функцией, скажем ф(г). Даже для состояния с нулевым орбитальным угловым моментом при наложении магнитного поля оказывается, что это состояние расщепляется на два отдельных состояния это малое расщепление энергетических уровней (эффект Зеемана) можно объяснить, предположив, что электрон обладает внутренним магнитным моментом, компоненты которого вдоль магнитного поля могут принимать только два возможных значения. Данное расщепление появляется из-за того, что в гамильтониане, описывающем изучаемую систему, есть члены, соответствующие энергии взаимодействия этой системы с магнитным полем. Эти члены обычно малы по сравнению с остальными и до сих пор опускались нами. Вышеупо- [c.21]

Символ J пропускается, так как он используется для другой цели. Состояние с данным L является (2L+ 1)-кратновырожденным, так как компонента углового момента в любом направлении может пробегать все значения от—L/l до +L/i. Значение для атомного состояния может быть определено экспериментально из исследовапия эффекта Зеемана (стр. 201). [c.197]

Как было показано выше, отношения интенсивностей компонент зеема-новского расщепления уровней в монокристаллах зависят направлением наблюдения и осью квантования, причем [c.79]

Такие исследования обычно требуют детектирования переходов между зеемановскими компонентами энергетического уровня атома или между компонентами одного вращательного уровггя свободного радикала. Обычно энергия в спектре ЭПР определяется линейным по величине магнитного ноля эффектом Зеемана [c.29]

Существенно отметить, что и полумодельное представление, и теория Шредингера приводят к нормальному зеемановскому расщеплению спектральных линий в магнитном поле при пренебрежении спиновым моментом электрона. Первоначальные наблюдения Зеемана, казалось, подтвердили выводы Лоренца для желтых линий натрия, представляющих собой компоненты дублета и для которых, как теперь [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология