Зееман эффектісі (1896ж.)
жүктеу/скачать 415,81 Kb.
|
370363205429 8 дәріс ЯФ при низких энергиях Иманжанова К.Т
- Бұл бет үшін навигация:
- Зееман эффектісі (1896ж.)
- Өтілген тақырыпты қорытындылаңыз
- НАЗАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ!!!
|
Төменгі қуаттағы ядролық физика курсы бойынша ЗЕЕМАН ЭФФЕКТІСІ тақырыбына дәріс Дәріс беруші физика кафедрасының аға оқытушысы ИМАНЖАНОВА К.Т. Зееман эффектісі (1896ж.)1896 жылы Зееман сыртқы магнит өрісінің атомның спектрлік сызықтарына əсерін бақылады. Сол мезгілден бастап атом құрылысын, əсіресе атомның магнттік қасиеттерін, зерттегенде Зееман эффектісінің атқаратын ролі өте зор екендігі байқалды. Бұл эффектіні зерттеу нəтижесінде атомдағы электронның көптеген қасиеттері, алдымен оның спиндік жəне магниттік моменттері бар екендігі тағайындалғандықтан, Зееман эффектісін классикалық жəне кванттық теориялар тұрғысынан қарастырды. Г.А. Лоренц дамытқан классикалық теория бойынша энергия бөліп немесе жұтып алатын атом орналасқан сыртқы магнит өрісінің кернеулігіне перпендикуляр бағытта бақылағанда спектрлік сызықтар үш құраушыға түзеді. Магнит өрісі кернеулігінің (N) бағытына перпендикуляр бағыттағы дара спектрлік сызықтар үшін N-тың бағытымен полярланған σ-құраушының алғашқы сызықтарымен салыстырғанда ығыспаған зеемандық триплет (үш еселі) және Н-қа перпендикуляр полярланған әрі π-мен салыстырғанда симметриялы σ-құраушылар пайда болады (жай Зееман эффектісі және қалыпты Зееман эффектісі. Зееман тəжірибесінде натрий жалынды шам электромагниттің полюстерінің арасында орналасқан. Тəжірибеде сыртқы өріс күшейгенде, В – спектрлік сызықтың ұлғаятындығы байқалды. Яғни, Зееман спектрлік сызықтардың бөліктенуін көрген жоқ. Егер де Зееман тəжірибесінде өрісті одан əрі күшейтіп, айыру мүмкіндігі жоғары спектрлік аспап пайдаланса, ол натрий спектрінің үш сызықшаға бөліктенгенін бақылаған болар еді. Көптеген тəжірибелер спектрлердің бөліктенуінің Лоренц болжағаннан гөрі күрделірек болатындығын көрсетті. Тек кейбір атомдарда ғана магнит өрісінде Лоренц триплеті бақыланады. Бұл тəжірибелер қарапайым Зееман эффектісі деп, спектрлік сызықтардың бөліктенуінің өзгеше болатын басқа тəжіребелер күрделі Зееман эффектісі деп аталады. Əлсіз сыртқы магнит өрісіндегі атомның энергиялық деңгейлерінің қосымша деңгейшелерге ыдырау құбылысы Зееман эффектісі деп аталады. Бұл құбылыстың болуы электронның спиндік қасиеттерінің бар екендігінің салдары. Қарапайым Зееман эффектісін Шредингер теориясы тұрғысынан қарастырайық. Магнит өрісі уақыт бойынша өзгермейді деп алайық. Сонда Шредингер теңдеуін магнит өрісінің əсерін ескеретін қосымша мүшелермен толықтыру қажет болады. Магнит өрісінде зарядталған бөлшекке əсер ететін күштердің бөлшектің траекториясын ғана өзгертіп, ешқандай жұмыс жасамайтындығы белгілі. Сондықтан тұрақты магнит өрісінде энергия сақталады. Магнит өрісінің əсерін ескеру үшін гамильтонианға мынадай өзгерту енгізсе жеткілікті. Атомдағы электронның спиндік қозғалысының спектрлік сызығы жұқа құрылым құрады (мультиплетті), ал магнит өрісіндегі атомдар спектрі күрделі спектр құрады, ол күрделі Зееман эффектісі деп аталады. Күрделі Зееман эффекті жағдайында магнит өрісіне орналастырылған жарық көзінен шығарылатын спектрлік сызық үштен артық құраушыларға жіктеледі, деңгейлердің өздерінің жіктелуінің g Ланде көбейткішіне тәуелділігіне байланысты, яғни ақыр аяғында электронның спині және оның екі еселенген магнетизмі болуымен байланысты. Күрделі Зееман эффекті спектрлік сызықтардың зеемандық жіктелуі нәзік түзіліс құраушылары аралығымен салыстырғанда кіші болатын әлсіз магнит өрісінде байқалады. Берілген спектрлік сызық әлсіз магнит өрісінде қандай Зееман эффектісіне (қарапайым, әлде күрделі) душар болатынына бірден жауап беру әрқашан мүмкін бола бермейді. Мысалы, а) 2D5/2®2P3/2; ә) 5I5®5H4 ауысуларында пайда болатын сызықтарды алайық. Бәрінен бұрын кванттық ауысу болатын күйлерде g Ланде факторы бірдей бола ма, әлде болмай ма, соны тексеру керек. Бұған (1.4.8) көмегімен көз жеткізуге болады. Сонда а) g1¹g2, сондықтан Зееман эффекті күрделі; ә) g1=g2 , демек- Зееман эффекті қарапайым болады екен. Зееман эффектісінің жоғары ретті дублеттері (екі еселі) мен мультиплеттері (көп еселі) үшін жіктелудің күрделі бейнесі байқалады: бір-бірінен бірдей қашықтықта тұрған бірнеше σ-құраушылары және олармен салыстырғанда симметриялы екі σ-құраушылар тобы (аномальды немесе күрделі Зееман эффектісі) түзіледі. Жіктелудің шамасы Н-қа пропорционал және оның мәні салыстырмалы түрде аз (H¤20 кЭ үшін оның шамасы -нің ондық үлесіндей). Күшті магнит өрісінде күрделі Зееман эффектісінің орнына зеемандық триплетті (Пашен-Бак эффектісі) байқауға болады. Өтілген тақырыпты қорытындылаңыз:Өтілген тақырыпты қорытындылаңыз:
НАЗАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ!!!жүктеу/скачать 415,81 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|