Зеемана явление

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]

Защитные рукавицы и перчатки 86 Зеаксантин — см. Каротиноиды Зеемана явление 103, 519 Зеин 104 [c.529]

РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ — область физики, посвященная исследованию электромагнитных спектров веществ в диапазоне частот от нескольких герц до 3-1011 гц. Наибольшее применение в химии получили методы магнитной Р. ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный пара.магнитный резонанс (ЭПР). Оба эти метода основаны на эффекте Зеемана (см. Зеемана явление). ЯМР открыли в 1946 Блох и Перселл. Ядра многих элементов (Н , С , [c.242]

Несомненно, теория Бора— Зоммерфельда явилась крупнейшим достижением физики. Наличие в атомах дискретных состояний было подтверждено экспериментально в опытах Д. Франка и Г. Герца (1913 г.). Серьезным успехом этой теории стало также вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. В частности, Бору удалось правильно объяснить серии спектральных линий иона Не+, до того приписываемые водороду. Теория Бора — Зоммерфельда объяснила физическую природу характеристических рентгеновских спектров, расщепление спектральных линий в сильном магнитном поле (так называемый нормальный эффект Зеемана) и другие явления. [c.17]

Электронный парамагнитный резонанс представляет собой явление поглощения излучения микроволновой частоты молекулами, ионами или атомами, обладающими электронами с неспаренными спинами. Называют это явление по-разному электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) , электронный спиновый резонанс и электронный магнитный резонанс . Все эти три термина эквивалентны и подчеркивают различные аспекты одного и того же явления. ЯМР и ЭПР характеризуются общими моментами, и это должно помочь понять суть метода ЭПР. В спектроскопии ЯМР два различных энергетических состояния (если I = 7г) возникают из-за различного расположения магнитных моментов относительно приложенного поля, а переходы между ними происходят в результате поглощения радиочастотного излучения. В ЭПР различные энергетические состояния обусловлены взаимодействием спинового момента неспаренного электрона (характеризуемого т = /2 для свободного электрона) с магнитным полем — так называемый электронный эффект Зеемана. Зеемановский гамильтониан, описывающий взаимодействие электрона с магнитным полем, дается выражением [c.5]

Это важное явление называют эффектом Зеемана. Можно доказать, что -состояния в магнитном поле распадаются на [c.50]

В чем состоит связь явлений Фарадея и Зеемана [c.263]

Бора на несколько подуровней, лежащих очень близко друг к другу. При этом было получено приемлемое совпадение с экспериментально найденной тонкой структурой спектра водорода. Было обнаружено, что под действием магнитного поля спектральные линии расщепляются еще больше. Этот эффект, известный под названием эффекта Зеемана, иллюстрируется рис. 1-13, где изображено расщепление основного натриевого дублета. Для объяснения наблюдаемого явления потребовалось введение третьего квантового числа т, названного магнитным квантовым числом. Для описания положения электрона в пространстве нужно три координаты. Это как раз проявляется в трех степенях свободы и требует трех квантовых чисел для описания энергии электрона. Без пространственной ориентации расположение орбитальной плоскости электрона полностью произвольно, а третья степень свободы является вырожденной. Однако при наличии внешнего поля орбитальная плоскость электрона прецессирует вокруг направления поля, и потому вырождение будет сниматься. Третье квантовое условие подобно моменту количества движения имеет вид [c.37]

При действии внешнего магнитного поля на магнитный момент ядра его энергетические уровни, как и у электрона,, расщепляются, т. е. возникает эффект Зеемана, проявляющийся в спектре так называемого ядерного магнитного резонанса (ЯМР). В данном параграфе явление ЯМР мы принимать во внимание не будем. [c.105]

Зоммерфельд дополнил теорию Бора, рассматривая орбиты не только круговые, но и эллиптические. В частности, он объяснил явление, называемое эффектом Зеемана в магнитном поле наблюдается расщепление спектральных линий с образованием групп линий, равноотстоящих с одной и с другой стороны от первоначальной линии. Зоммерфельд объяснил только спектры самых легких атомов. [c.24]

Наличием собственных магнитных полей атома водорода удалось объяснить расщепление спектральных линий в магнитном поле (эффект Зеемана) и в электрическом поле (эффект Штарка). Для объяснения более тонких спектральных явлений введено еще одно квантовое число — спиновое квантовое число 5. Спин, или вращение электрона относительно собственной оси, может быть левым и правым [c.37]

Казалось бы, Бору удалось согласовать экспериментальные наблюдения спектра водорода с представлением о квантовании энергии электрона в атоме и классическими понятиями кинетической и потенциальной энергии. Выдвинутая им оригинальная теория действительно оказалась важной вехой в развитии науки. Однако она была обречена, так как не смогла удовлетворительно объяснить спектры более тяжелых элементов. Например, когда были сконструированы улучшенные спектрографы, в спектрах атомов более тяжелых, чем водород, элементов обнаружились группы из двух или большего числа линий, которые отстоят друг от друга всего на несколько ангстрем. Кроме того, было установлено, что, если поместить возбужденные атомы в магнитное поле, некоторые линии расщепляются на группы близко расположенных линий (это явление получило название эффекта Зеемана). Очевидно, в тяжелых атомах существуют очень близко расположенные энергетические уровни, а в присутствии магнитного поля из них появляются новые энергетические уровни. Попытки учесть эти особенности строения тяжелых атомов, модифицировав модель Бора путем замены некоторых из круговых орбит на эллиптические, не привели к успеху. Это объясняется тем, что поведение электронов в атоме невозможно удовлетворительно объяснить, соединяя представления классической физики с идеей о квантовании энергии. [c.72]

Когда в том же году Зееман открыл явление, которое было названо эффектом Зеемана, а именно заметил, что под влиянием магнитного поля простая спектральная линия расщепляется на две или более линий, после проведения количественных исследований был сделан вывод, что атом должен содержать отрицательно заряженные частицы, для которых величина отношения е т та же самая, что и для катодных частиц. [c.415]

Измерения поглощения применяются также и при исследовании сверхтонкой структуры атомных линий и эффекта Зеемана, т. в. в тех случаях, когда для регистрации явления необходимы очень узкие спектральные линии [12]. [c.11]

Благодаря расщеплению уровней увеличивается число возможных переходов, а следовательно, и число спектральных линий. Это явление называется простым эффектом Зеемана. [c.202]

Рассматривая нормальный эффект Зеемана, мы не учитывали спин-орбитального взаимодействия, которое, как показано в 1 гл. X, определяет мультиплетную структуру спектра. Такое упрощение допустимо, если действие внешнего магнитного поля существенно больше спин-орбитального взаимодействия. Под влиянием такого поля связь между моментами М и 8 разрывается и эти векторы проектируются на направление поля Н независимо, а энергия характеризуется квантовыми числами п, / и при снятии вырождения — т. В случае же очень слабого магнитного поля его действие приходится рассматривать как возмущение, накладываемое на сложную мультиплетную структуру энергетических уровней, зависящих от квантовых чисел п, /, / и при снятии вырождения — Ш]. Картина спектра оказывается гораздо сложнее, чем в случае нормального эффекта Зеемана, и поэтому явление носит название сложного эффекта Зеемана. [c.203]

В ранних работах по эффекту Зеемана производились наблюдения продольного эффекта (излучение вдоль гЬ 3 ) и поперечного эффекта (излучение в направлении, перпендикулярном Ж). Они обнаружили общее явление, что линии, поляризованные перпендикулярно Ж. при поперечном наблюдении, оказывались поляризованными по кругу при продольном наблюдении, а линии, которые при поперечном наблюдении поляризованы параллельно Ж, при продольном наблюдении вовсе отсутствовали. Так как поперечное наблюдение дает полную группу линий и более удобно экспериментально, то в новейших работах употребляется именно это расположение. [c.371]

Спектры многих элементов очень сложны. Например, в спектре железа насчитывается свыше пяти тысяч линий. Работа с чувствительной аппаратурой показывает, что многие линии в атомных спектрах состоят из нескольких очень близко расположенных линий — являются мультиплетами. Если поместить источник излучения в магнитное поле, то произойдет расщепление одиночных линий — вместо одной линии в спектре появится несколько близко расположенных линий эффект Зеемана). Аналогичное явление наблюдается при помещении источника излучения в электрическое поле эффект Штарка). [c.10]

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]

Одну из основных трудностей получения естественного света в идеальном состоянии составляет его монохроматизация. Различные явления, например эффект Зеемана, рассеяние, отражение или преломление, обычно дают свет либо плоско-, либо циркулярно-поляризованный в большей или меньшей степени. [c.42]

Наличием собственных магнитных полей в атоме водорода удалось объяснить явление расщепления спектральных линий в магнитном поле (эффект Зеемана) и в электрическом поле (эффект Штарка). [c.37]

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]

В электрическом или магнитном поле энергетические уровни атома расщепляются на ряд подуровней. Это явление известно как эффект Штарка (расщепление в электрическом поле) или эффект Зеемана (расщепление в магнитном поле). Поле, обусловленное заряженными частицами в плазме, оказывается достаточным, чтобы вызвать уширение спектральных линий, которое доступно наблюдению на обычных приборах. [c.18]

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]

Во внешних магнитн),1х полях уровни энергии А. расщепляются в силу того, что магнитный момент А. в данном состоянии может различным образом ориентироваться в магнитном поле (число ориентаций равно степени вырождения соответствующего уровня энергии) это т. наз. Зеемана явление можно изучать как во расщенлению спектральных линий в оптич. снект- [c.162]

ЗЕЕМАНА ЯВЛЕНИЕ — расщепление спектральных линий атомов, молекул и кристаллов в магнитном поле на состав.яяющие. Явление обусловлено расщеплением на тесно расположенные подуровни уровней энергии, переходы между к-рыми дают эти линии тер.мин 3. я. применяют и к расщеплению самих уровней энергии. Наряду с переходами между подуровнями двух различных уровней, дающими составляющие спектральной линии, во.зможны переходы и между подуровнями одного и того же уровня — магнитный резонанс, который наблюдается методами радиоспектроскопии. [c.52]

Дальнейшее расщепление уровней энергии происходит во внешних полях. Уровни анергии расщепляются, если поместить атом во внешнее однородное магнитное поле (см. Зеемана явление)-, при этом расщепление является полным различным состояниям в магнитном ноле соответств5 ют различные энергии (вырождение снимается полностью). [c.260]

Голландские физики Г. Е. Уленбек и С. А. Гоудсмит пришли к выводу (1925), что электрон обладает особыми свойствами, которые связаны с наличием у него спина (S — spin). Открытие спина как неотъемлемого физического свойства электрона оказало огромное влияние на последующее развитие физики атома, углубило понимание магнетизма вещества, позволило объяснить тонкую структуру спектра, эффект Зеемана и другие явления. [c.63]

В 1800 г. Потер Зееман заметил, что если возбунеденные атомы, использовавшиеся для получения линейчатого спектра, поместить в сильное магнитное поле, то число наблюдаемых линий возрастет. Это явление, так называемый эффект Зеемана, наводит на мысль о том, что описание энергетических состояний электрона должно также включать другое квантовое число т — магнитное квантовое число. Наконец, результаты исследований Штерна [c.15]

Физика явления. В отсутствие постоянного магн. поля Н магн. моменты неспаренных электронов направлены произвольно, состояние системы таких частиц вырождено по энергаи. При наложении поля Н проекции магн. моментов на направление поля принимают определенные значения и вырождение снимается (см. Зеемана эффект), т. е. происходит расщепление уровня энергии электронов Ед. Расстояние между возникшими подуровнями зависит от напряженности поля Н и равно ] - = Д = g igH (рис. 1), где - фактор спектроскопич. расщепления (см. ниже), - магнетон Бора, равный 9,274 Дж/Тл в системе единиц СИ вместо Н следует использовать магн. индукцию В - ЦоЯ, где - магн. проницаемость своб. пространства, равная 1,257 10 Гн/м. Распределение электронов по подуровням подчиняется закону Больцмана, согласно к-рому отношение заселенностей подуровней определяется выражением щ/п2 = ехр ( АЕ/кТ), где к - постоянная Больцмана, Т - абс. т-ра. Если на образец подействовать переменным магн. полем с частотой V, такой, что /IV = g x H (й - постоянная Планка), и направленным перпевдикулярно Н, то индуцируются переходы между соседними подуровнями, причем переходы с поглощением и испу- [c.447]

Диапазон длин волн лазерного излучения, пригодного для селективного фотовозбуждения веществ в ионном, атомарном или молекулярном состоянии, охватывает области спектра от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной [139]. Кроме того, известны способы разделения изотопов при использовании различия в колебательновращательных спектрах радиочастотной области [140]. Радиочастотный вариант метода основан на известном явлении парамагнитного резонанса — избирательном поглощении электромагнитных волн парамагнитным веществом, находящемся в магнитном поле. Под действием магнитного поля уровни энергии молекул расщепляются на магнитные поду ровни (эффект Зеемана). При облучении молекул электромагнитным излучением радиочастотного диапазона с энергией, равной щагу магнитного расщепления для молекул с определенным изотопным составом, происходит резонансное поглощение излучения, вызывающее изменение их угловых моментов. При попадании далее смеси веществ в разделяющее магнитное поле наблюдается пространственное разделение молекул, соответствующих различным изотопам. Переход к более длинноволновому диапазону (радиочастотному и микроволновому) позволяет увеличить разрешающую способность благодаря большему различию в спектрах изотопов в этой области по сравнению с видимой или инфракрасной областями. [c.247]

Если направить поляризованный луч параллельно магнитным силовым линиям, то появляется магнитное вращение по воззрениям Фойгта (Voigt, 1908) это явление происходит вследствие непосредственного влияния магнитного поля на частоты электронов, т. е. связано с эффектом Зеемана и диамагнетизмом (ср., стр. 164). Магнитное двойное преломление, согласно Коттону и Мутону (1910) и Ланжевену (1900), так же, как и эффект Керра (ср. стр. 97), имеет другую причину, оно вызывается молекулярной ориентацией. [c.170]

Уровни тонкой структуры, связанные со спиновым моментом электрона, образуют в видимой и УФ-областях т. наз. мультинлетную структуру электронных спектров. Эти уровни обусловлены слабыми взаимодействиями магнитных и электрич. моментов ядер с электронными оболочками молекул. Их изучают методами ЯМР и ядерного квадрунольного резонанса. Расщепление уровней энергии во внешних магнитных (явление Зеемана) и электрических (явление Штарка) полях образует уровни магнитной и электрич. структуры макромолекул (см. Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс). [c.234]

Вопросы, связанные с общей теорией явления Зеемана в спектрах ЯКР, были рассмотрены в соответствующем разделе гл. 1. Здесь будут затронуты только приложения зеемановскнх спектров ЯКР к чисто структурным или, вернее, кристаллоструктурным задачам. Проблемы, связанные с определением параметров асимметрии-и характер связи, приведены в гл. 5. [c.39]