Was ist der Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt?

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Was ist der Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt?
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Video: Was ist der Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt?

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Video: Zeeman Effekt, Paschen-Back-Regime, Gesamtspin, LS-Kopplung⚛Moderne Physik 40☢ 2024, November
Anonim

Der Hauptunterschied zwischen dem Zeeman-Effekt und dem Paschen-Back-Effekt besteht darin, dass der Zeeman-Effekt im Vergleich zur Energiedifferenz zwischen den ungestörten Niveaus eine kleine Aufsp altung beinh altet, während der Paschen-Back-Effekt das Vorhandensein eines externen Magnetfelds beinh altet, in dem sich die Energie befindet Ebenen der Atome werden gesp alten.

Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt sind wichtige chemische Konzepte in der Chemie und beschreiben die Aufsp altungsmuster von Spektrallinien.

Was ist der Zeeman-Effekt?

Zeeman-Effekt kann als Effekt der Aufsp altung einer Spektrallinie in mehrere Komponenten in Gegenwart eines statischen Magnetfelds beschrieben werden. Dieses Phänomen wurde 1896 nach dem holländischen Physiker Pieter Zeeman benannt. Für diese Entdeckung erhielt er auch einen Nobelpreis. Der Zeeman-Effekt ist analog zum Stark-Effekt bei der Aufsp altung einer Spektrallinie in mehrere Komponenten bei einem elektrischen Feld, während er beim Übergang zwischen verschiedenen Komponenten ähnlich dem Stark-Effekt ist.

Zeeman-Effekt vs. Paschen-Back-Effekt in tabellarischer Form
Zeeman-Effekt vs. Paschen-Back-Effekt in tabellarischer Form

Abbildung 01: Zeeman-Effekt einer Quecksilberdampflampe

Der Abstand zwischen Zeeman-Unterebenen ist eine Funktion der Magnetfeldstärke. Daher können wir den Zeeman-Effekt verwenden, um die magnetische Feldstärke zu messen. Zum Beispiel die Magnetfeldstärke der Sonne und anderer Sterne messen.

Es gibt viele wichtige Anwendungen des Zeeman-Effekts, wie Kernspinresonanzspektroskopie, Elektronenspinresonanzspektroskopie, Magnetresonanztomographie usw. Außerdem können wir damit die Genauigkeit der Atomabsorptionsspektroskopie verbessern. Wenn die Spektrallinien Absorptionslinien sind, können wir dies außerdem als inversen Zeeman-Effekt bezeichnen.

Was ist der Paschen-Back-Effekt?

Paschen-Back-Effekt kann als das Muster beschrieben werden, das durch ein großes Magnetfeld erzeugt wird, das die Kopplung zwischen den singulären Impulsen der Bahn und des Spins stören kann, was zu einem anderen Aufsp altungsmuster führt. Dieser Effekt wurde 1921 von den beiden deutschen Physikern Paschen und Ernst Back eingeführt.

Dieser Effekt kann die Magnetfelder beliebiger Stärke des besser bekannten Zeeman-Effekts verallgemeinern. Darüber hinaus wurde dieser Effekt im Rahmen der Quantenmechanik erfolgreich interpretiert. Diese Interpretation taucht heute in klassischen Lehrbüchern der Atom- oder Molekülspektroskopie auf.

Was ist der Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt?

Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt sind wichtige chemische Konzepte in der Chemie, die die Aufsp altungsmuster von Spektrallinien beschreiben. Der Hauptunterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt besteht darin, dass der Zeeman-Effekt im Vergleich zur Energiedifferenz zwischen den ungestörten Niveaus eine kleine Aufsp altung beinh altet, während der Paschen-Back-Effekt das Vorhandensein eines externen Magnetfelds beinh altet, in dem sich die Energieniveaus der Atome befinden split.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen dem Zeeman-Effekt und dem Paschen-Back-Effekt in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.

Zusammenfassung – Zeeman-Effekt vs. Paschen-Back-Effekt

Zeeman-Effekt kann als Effekt der Aufsp altung einer Spektrallinie in mehrere Komponenten in Gegenwart eines statischen Magnetfelds beschrieben werden. Der Paschen-Back-Effekt kann als das Muster beschrieben werden, das durch ein großes Magnetfeld erzeugt wird, das die Kopplung zwischen den singulären Impulsen der Bahn und des Spins stören kann, was zu einem anderen Aufsp altungsmuster führen kann. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Zeeman-Effekt und Paschen-Back-Effekt darin, dass der Zeeman-Effekt im Vergleich zur Energiedifferenz zwischen den ungestörten Niveaus eine kleine Aufsp altung beinh altet, während der Paschen-Back-Effekt das Vorhandensein eines externen Magnetfelds beinh altet, in dem die Energieniveaus der Atome liegen sind gesp alten.

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