Zeeman etkisi

Zeeman efekti, ismini Hollandalı fizikçi Pieter Zeeman'dan alan; tayf çizgilerinin, bir manyetik alan olması durumunda birden fazla bileşene ayrılması efektidir. Zeeman alt katmanlarının arasındaki mesafe bir manyetik alan fonksiyonu olduğundan, bu efekt manyetik alanı ölçmek için kullanılabilir.

Sodyum buharının ışığını inceleyen Zeeman, 1896′da, gaz-manyetik alana konduğu zaman tayftaki çizgilerin bölündüğünü gözlemlemiştir. Kuantum teorisine göre atomdaki elektronlar daha düşük enerji düzeylerine geçerken ışık yayınlayarak tayfta görülen çizgileri oluşturur. Manyetik alanın çizgilerde bölünmeye yol açmasının nedeni, daha önce tümünün enerjileri aynı olan elektronların, manyetik alanın etkisiyle yönlerine göre farklı enerjiler kazanmalarıdır. Açısal momentumuyla ilişkili yörünge manyetik momentten dolayı 2(l+1) tane dejenere m bileşeninin yarılması olayına Zeeman olayı denir.

Teorik açıklaması

Manyetik bir alan içindeki bir atomun toplam Hamiltonu

$H=H_{0}+V_{M}$

şeklinde yazılabilir. Burada $H_{0}$ etkilenmemiş atom Hamiltonu ve $V_{M}$ de manyetik alandan dolayı etkilenmedir:

$V_{M}=-{\vec {\mu }}\cdot {\vec {B}},$

diye tanımlanır. Burada ${\vec {\mu }}$ atomun manyetik momentidir. Manyetik moment elektronik ve nükleer bileşenler içerir, ancak oldukça küçük olduğu için burada önemsenmeyecektir. Bu durumda;

${\vec {\mu }}\approx -{\frac {\mu _{B}g{\vec {J}}}{\hbar }},$

yazılabilir. Burada $\mu _{B}$ Bohr manyetiğini, ${\vec {J}}$ toplam elektronik açısal momentumu ve $g$ Landé Faktörünü tanımlar.

Kaynakça

Tarihi

Condon, E. U. (1935). The Theory of Atomic Spectra. Cambridge University Press. ISBN 0-521-09209-4. (Chapter 16 provides a comprehensive treatment, as of 1935.)
Zeeman, P. (1897). "On the influence of Magnetism on the Nature of the Light emitted by a Substance". Phil. Mag. Cilt 43. s. 226.
Zeeman, P. (1897). "Doubles and triplets in the spectrum produced by external magnetic forces". Phil. Mag. Cilt 44. s. 55.
Zeeman, P. (11 Şubat 1897). "The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance". Nature. Cilt 55. s. 347. doi:10.1038/055347a0. 4 Temmuz 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Temmuz 2009.

Modern

Forman, Paul (1970). "Alfred Landé and the anomalous Zeeman Effect, 1919-1921". Historical Studies in the Physical Sciences. Cilt 2. ss. 153-261.
Griffiths, David J. (2004). Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-805326-X.
Liboff, Richard L. (2002). Introductory Quantum Mechanics. Addison-Wesley. ISBN 0-8053-8714-5.
Sobelman, Igor I. (2006). Theory of Atomic Spectra. Alpha Science. ISBN 1-84265-203-6.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.