эффект Зееманаэффект
В 1896 году Питер Зееман, вдохновлённый неудачной попыткой Фарадея обнаружить магнитное влияние на свет, поместил натриевое пламя между полюсами электромагнита и увидел уширение жёлтой D-линии. Классическое объяснение дал Хендрик Лоренц, представив излучающий электрон как осциллятор — это нормальный эффект Зеемана (равноотстоящий триплет). Однако вскоре обнаружили «аномальный» эффект с более сложной картиной, понятый лишь после открытия спина электрона и введения g-фактора Ланде. Эффект Зеемана стал ключом к расшифровке атомных спектров и природы магнетизма.
Как работает
Астрономы по зеемановскому расщеплению определяют магнитные поля на поверхности Солнца и далёких звёзд. В лаборатории эффект помогает изучать строение атомов и свойства материалов, а также лежит в основе магнитооптических ловушек для охлаждения атомов.
💡 По расщеплению линий в спектре солнечных пятен можно измерить магнитное поле, которое там в тысячи раз сильнее земного.
\Delta E = \mu_B g_J m_J B
ΔE — сдвиг энергии уровня (Дж); μ_B — магнетон Бора, μ_B = eħ/(2m_e) ≈ 9,2740×10⁻²⁴ Дж/Тл; g_J — фактор Ланде для уровня с полным угловым моментом J (безразмерный); m_J — магнитное квантовое число, проекция J на направление поля (принимает 2J+1 значений от −J до +J); B — магнитная индукция (Тл)
\Delta E = \mu_B m_l B
ΔE — сдвиг энергии; μ_B — магнетон Бора; m_l — орбитальное магнитное квантовое число (от −l до +l); B — магнитная индукция. Соответствует g_J = 1.