Efekt Paschena-Backa

Efekt Paschena-Backa

Efekt Paschena-Backa to zjawisko rozszczepienia linii widmowych atomu w silnym zewnętrznym polu magnetycznym. Aby zjawisko to mogło wystąpić, pole magnetyczne musi być wystarczająco silne, co oznacza, że indukcja powinna wynosić co najmniej 1 teslę (T) w zależności od rodzaju atomu.

Moment magnetyczny

W silnym polu magnetycznym moment magnetyczny atomu przyjmuje postać:

$vecmu\; =\; -frac\{mu\_B\}\{hbar\}\; (vec\{L\}\; +\; 2\; vec\{S\})$

Zmiana energii stanu

Zmiana energii stanu wynikająca z efektu Paschena-Backa jest opisana równaniami:

• $Delta\; E\; =\; -vecmu\; cdot\; vec\{B\}$
• $Delta\; E\; =\; frac\{mu\_B\}\{hbar\}\; B\; (L\_2\; +\; 2\; S\_2)$
• $Delta\; E\; =\; mu\_B\; B\; (m\_L\; +\; 2\; m\_S)$

Reguły wyboru

Dostępne reguły wyboru dla zmian liczb kwantowych są następujące:

• $Delta\; m\_S\; =\; 0$
• $Delta\; m\_L\; =\; 0,\; pm\; 1$

Opis stanu atomu

W silnym polu magnetycznym stan atomu może być precyzyjnie określony za pomocą liczb kwantowych L, S oraz ich rzutów $m\_L$ i $m\_S$. Liczba kwantowa J nie opisuje już stanu kwantowego w takim stopniu, jak miało to miejsce w przypadku, gdy występowało sprzężenie L-S (model Russella-Saundersa).