Efekt Paschena-Backa

Efekt Paschena-Backa – zjawisko rozszczepienia linii widmowych atomu w silnym zewnętrznym polu magnetycznym. Pole to musi być silne na tyle, aby sprzężenia między orbitalnym i spinowym momentem magnetycznym atomu uległo zerwaniu. Zachodzi to, w zależności od rodzaju atomu, dla pól o indukcji rzędu 1 tesli [T] lub większych.

Wówczas moment magnetyczny ma postać:

μ = μ B ( L + 2 S ) . {\displaystyle {\vec {\mu }}=-{\frac {\mu _{B}}{\hbar }}({\vec {L}}+2{\vec {S}}).}

Zmiana energii stanu wywołana tym efektem przyjmuje wartość:

Δ E = μ B , {\displaystyle \Delta E=-{\vec {\mu }}\cdot {\vec {B}},}
Δ E = μ B B ( L 2 + 2 S 2 ) , {\displaystyle \Delta E={\frac {\mu _{B}}{\hbar }}B(L_{2}+2S_{2}),}
Δ E = μ B B ( m L + 2 m S ) . {\displaystyle \Delta E=\mu _{B}B(m_{L}+2m_{S}).}

Dostępnymi regułami wyboru są:

{ Δ m S = 0 Δ m L = 0 , ± 1 {\displaystyle {\begin{cases}\Delta m_{S}=0\\\Delta m_{L}=0,\pm 1\end{cases}}}

Oznacza to również, że w silnym polu magnetycznym stan atomu jest dobrze określony za pomocą liczb kwantowych L, S oraz ich rzutów m L {\displaystyle m_{L}} oraz m S . {\displaystyle m_{S}.} Liczba kwantowa J już nie opisuje stanu kwantowego tak dobrze, jak w przypadku, gdy obowiązuje sprzężenie L-S (Russella-Saundersa).

Zobacz też

  • efekt Zemana
  • efekt Starka

Bibliografia

  • Encyklopedia fizyki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973
  • I.W. Sawieliew: Wykłady z fizyki 3. Wyd. 3. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998. ISBN 83-01-11606-4.