Методические указания к курсу "Атомная спектроскопия". Шунина В.А - 25 стр.

                                                                      25



Е сл и теперь         перепи сать ф орму л у дл я ν B , запи сав прав и л о отбора к ак
m Ji = m Jf − ∆m J , то при дем к в ари ан ту , к огда по в н у трен н ему к в ан тов ому чи сл у
сов ершается переход 1 → 0 . Резюми ру я, мож н о сдел ать зак л ючен и е, что простой
эф ф ек т З ееман а н абл юдается:
1) при переходах меж ду си н гл етн ы ми термами (S=0, J=S );
2) при переходах меж ду у ров н ями L=0 и J=S;
3) при переходах меж ду у ров н ями J=1 и J=0, поск ол ьк у J=0 н е расщ епл яется, а
J=1 расщ епл яется н а три поду ров н я.
Чтобы н абл юдать эф ф ек т З ееман а в пол е, н апри мер, с и н ду к ци ей ∼1 Тл
н еобходи м спек трал ьн ый при бор, способн ы й обн ару ж и ть разл и чи е в дл и н ах в ол н
до соты х дол ей ан гстрема. Э та оцен к а сл еду ет и з ф орму л ы (*), в к оторой порядок
в ел и чи н ы , стоящ ей в ск обк ах, рав ен еди н и це,порядок частоты в и ди мого св ета –
Rc (R- постоян н ая Ри дберга, с -ск орость св ета).Тогда пол у чи м, что порядок
в ел и чи н ы отн оси тел ьн ого расщ епл ен и я

                                                      νB − νo µBB
                                                             ≈     ≈ 10−5 .
                                                        νo     Rhc

В к ачеств е при мера при в едем переходы 2 P1/ 2 → 2 S1/ 2 и 2 P3/ 2 → 2 S1/ 2 .Сдв и г
у ров н ей определ яется мн ож и тел ем Л ан де g и зн ачен и ем к в ан тов ого чи сл а mJ

                         Терм                           mJ                       g                    mJg
                         2
                           S1/ 2        1/2              -1/2                    2           1               –1
                          2
                              P1/ 2       1/2      –1/2                         2/3        1/3     -1/3
                         2
                              P3 / 2    3/2 1/2 –3/2 -1/2                       4/3      6/3 2/3 –2/3 -6/3

Схема у ров н ей дл я ж ел того ду бл ета н атри я представ л ен а н и ж е н а ри су н к е 5. П ри в еден н ы й к он к ретн ы й ф ак т, к ак и

в ообщ е ан омал ьн ы й эф ф ек т З ееман а, посл у ж и л и предпосы л к ой и эк спери мен тал ьн ы м док азател ьств ом

су щ еств ов ан и я спи н а у эл ек трон а (ги потеза У л ен бек а и Гау дсми та). Е сл и н ачать у в ел и чи в ать магн и тн ое пол е, то

расщ епл ен и е л и н и й бу дет пропорци он ал ьн о расти до тех пор, пок а он о н е стан ет сои змери мы м св ел и чи н ой

естеств ен н ого му л ьти пл етн ого расщ епл ен и я. П ереход к си л ьн ому пол ю, к оторое у ж е н ел ьзя рассматри в ать к ак

в озму щ ен и е, су щ еств ен н о мен яет к арти н у : н ек оторы е к омпон ен ты сл и в аются, и н тен си в н ость дру ги х падает. В

и тоге н а месте сл ож н ого му л ьти пл ета остаются три л и н и и сн ормал ьн ым расщ епл ен и ем, то есть ан омал ьн ы й

эф ф ек т З ееман а переходи т в н ормал ьн ы й (эф ф ек т П ашен а-Бак а).