Zeemanov učinak
From Wikipedia, the free encyclopedia
Zeemanov učinak ili Zeemanov efekt (po P. Zeemanu) je pojava razlaganja spektralnih linija atoma u magnetskom polju. Razlikujemo:
- normalni Zeemanov učinak kada se radi o emisijskim linijama,
- iskrivljeni ili inverzni Zeemanov učinak ako se razlažu apsorpcijske linije, i
- nepravilni ili anomalni Zeemanov učinak kada se razlažu spektralne linije atoma s neparnim brojem elektrona.
Različito međudjelovanje magnetskoga polja s elektronima različitih kvantnih stanja vodi do razbijanja izopačenosti (degeneracije), do tada jednake energije elektrona u različitim kvantnim stanjima. S pomoću Zeemanova učinka mogu se izmjeriti jakosti magnetskih polja Sunca i zvijezda. Razmjeran (analogan) učinak ima djelovanje jakoga električnoga polja spektralne linije atoma plina, ili takozvani Starkov učinak.[1] Otkrio ga je 1897. godine.[2]
Predstavlja promjenu unutarnje energije atoma ili molekula koje se nalaze u magnetskom polju.[3] Za ovo je otkriće Zeeman dobio Nobelovu nagradu 1902. zajedno s Hendrikom Antoonom Lorentzom "za njihovo istraživanje o utjecaju magnetizma na fenomen zračenja".[4] Ova je učinak ne samo potvrdio Lorentzov teorijski zaključak s obzirom na stanje polarizacije svjetla koju emitira plamen, nego je i pokazao negativnu prirodu oscilirajućih čestica, kao i neočekivano visoki omjer njihovog električnog naboja i mase (e/m).
Ovo je otkriće otvorilo novo područje radu spektroskopa. Ovaj se učinak sastoji u tome da ako izvor svjetlosti (usijana para kemijskih elemenata) namjesti u magnetsko polje jaka magneta, pak se sada istražuje spektar njegovih svijetlih crta, pokazuje se svaka spektralna crta razdvojena, jedna ima nešto manju, a druga nešto veću dužinu vala od pređašnje jednostavne crte. Lorentz je pokazao da se ta pojava lako protumači, ako se uzme, da je ono, što izvodi titraje svjetlosti, negativnom elektricitetom nabijeni atom; po otklonu crte od pređašnjega položaja, mogao je odrediti, da te čestice ne mogu po svojoj masi biti drugo nego elektroni, za koje znamo s jedne strane od katodnih zraka, a s druge od radio valova, da su čestice negativna elektriciteta mase 2 000 puta manjom od mase atoma vodika. Kod radioaktivnih tvari elektroni sami neprekidno izlaze iz atoma.[2]