Der Hauptunterschied zwischen linearem und quadratischem Stark-Effekt besteht darin, dass der lineare Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments auftritt, das aus einer natürlich vorkommenden nichtsymmetrischen Verteilung der elektrischen Ladung entsteht, während der quadratische Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments entsteht wird durch das externe Feld induziert.
Stark-Effekt ist die Aufsp altung von Spektrallinien, die beobachtet wird, wenn strahlende Atome, Ionen oder Moleküle einem starken elektrischen Feld ausgesetzt werden. Dieser Effekt wurde zuerst von dem deutschen Wissenschaftler Johannes Stark entdeckt. Der Effekt wurde nach ihm benannt.
Was ist der lineare Stark-Effekt?
Linearer starker Effekt ist die Reihe von Spektrallinien, die erzeugt werden, wenn die Übergänge zwischen den Energieniveaus symmetrisch sind. Bei dieser Art von Effekt ist die Differenz zwischen den Energieniveaus (Δε) proportional zum angelegten elektrischen Feld (E). Die Beziehung ist wie folgt:
Δε∝ E
Im Allgemeinen ist der lineare starke Effekt charakteristisch für Wasserstoff, der in elektrischen Feldern geringer Stärke auftritt. Typischerweise neigt das Energieniveau eines Wasserstoffatoms mit einer gegebenen Hauptquantenzahl "n" dazu, sich symmetrisch in 2n-1 Unterniveaus aufzusp alten. Darüber hinaus können wir diese Art von starkem Effekt in wasserstoffähnlichen Atomen wie He+, Li+2 und Be beobachten. +3
Abbildung 01: Stark-Effekt
Typischerweise ist die Stärke des linearen Effekts vergleichsweise groß. Außerdem findet man diesen Effekt bei Atomen mit Symmetrie und konstantem Dipolmoment.
Was ist der quadratische Stark-Effekt?
Der quadratische starke Effekt ist die Reihe von Spektrallinien, bei denen das Linienmuster asymmetrisch ist. Bei dieser Art von starkem Effekt ist die Differenz zwischen den Energieniveaus (Δε) proportional zum Quadrat des angelegten elektrischen Felds (E). Die Beziehung ist wie folgt:
Δε∝ E2
Diese Art von starkem Effekt ist bei Vielelektronenatomen üblich. Typischerweise ist die Größe des quadratischen Effekts vergleichsweise klein. Außerdem findet man diesen Effekt bei Atomen mit Asymmetrie und wechselndem Dipolmoment.
Was ist der Unterschied zwischen linearem und quadratischem Stark-Effekt?
Der Stark-Effekt entsteht durch die Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Moment des Atoms und dem äußeren elektrischen Feld. Es gibt zwei Arten von Stark-Effekten; sie sind der lineare starke Effekt und der quadratische starke Effekt. Der Hauptunterschied zwischen linearem und quadratischem Stark-Effekt besteht darin, dass der lineare Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments auftritt, das aus einer natürlich vorkommenden nichtsymmetrischen Verteilung der elektrischen Ladung entsteht, während der quadratische Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments entsteht, das durch induziert wird das Außenfeld.
Darüber hinaus ist die Stärke des linearen Stark-Effekts vergleichsweise hoch, während die Stärke des quadratischen Stark-Effekts vergleichsweise gering ist. Zusätzlich zu diesen Unterschieden kann der lineare Stark-Effekt bei Wasserstoff und wasserstoffähnlichen Atomen mit niedrigen Elektronen gefunden werden, während der quadratische Stark-Effekt bei Atomen mit vielen Elektronen beobachtet werden kann.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen linearem und quadratischem Stark-Effekt tabellarisch zusammen.
Zusammenfassung – Linearer vs. quadratischer Stark-Effekt
Der Stark-Effekt entsteht durch die Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Moment des Atoms und dem äußeren elektrischen Feld. Wir können es in zwei Kategorien als linearen starken Effekt und quadratischen starken Effekt unterteilen. Der Hauptunterschied zwischen linearem und quadratischem Stark-Effekt besteht darin, dass der lineare Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments entsteht, das aus einer natürlich vorkommenden nichtsymmetrischen Verteilung der elektrischen Ladung entsteht, während der quadratische Stark-Effekt aufgrund eines Dipolmoments entsteht, das durch das induziert wird externes Feld.
