TIỂU LUẬN MÔN QUANG PHỔ HỌC ĐỀ TÀI HIỆU ỨNG ZEEMAN

Nngười đầu tiên nghiên cứu các ảnh hưởng cửa các từ trường lên phổ quang học của các nguyên tử là Zeeman, năm 1896. Ông đã quang sát thấy rằng, các vạch dịch chuyển được tách ra khi có tác dụng của trường ngoài. Sau này người ta nhận thấy rằng đó là do tương tác của nguyên tử với trường, và có thể có hai chế độ:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TIỂU LUẬN MÔN QUANG PHỔ HỌC ĐỀ TÀI " HIỆU ỨNG ZEEMAN "TIỂU LUẬN MÔN QUANG PHỔ HỌC ĐỀ TÀI HIỆU ỨNG ZEEMAN   HIỆU ỨNG ZEEMAN TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA VẬT LÝ LỚP CAO HỌC K16-QUANG HỌC ..............******........... Ngày 26.01.2010 TIỂU LUẬN MÔN QUANG PHỔ HỌC ĐỀ TÀI: HIỆU ỨNG ZEEMAN Giáo viên giảng dạy: PGS.TS.Đinh Xuân Khoa Học viên cao học: Lê Văn ĐoàiTóm tắt: người đầu tiên nghiên cứu các ảnh hưởng cửa các từ trường lên phổquang học của các nguyên tử là Zeeman, năm 1896. Ông đã quang sát thấyrằng, các vạch dịch chuyển được tách ra khi có tác dụng của trường ngoài. Saunày người ta nhận thấy rằng đó là do tương tác của nguyên tử với trường, vàcó thể có hai chế độ:  Với trường yếu : có hiệu ứng Zeeman thường và dị thường.  Với trường mạnh: có hiệu ứng Paschen-Back.Hiệu ứng Zeeman thường , sở dĩ có tên gọi như vậy bởi vì nó phù hợp với lýthuyết cổ điển của Lorentz, đối với nguyên tử có spin bằng không.Hiệu ứng Zeeman dị thường là nguyên nhân của các nguyên tử có spin kháckhông, và là kết quả của một lý thuyết lượng tử phức tạp.I- HIỆU ỨNG ZEEMAN THƯỜNG: Hiệu ứng Zeeman thường được quan sát thấy trong các nguyên tử cóspin bằng không. Spin toàn phần của một nguyên tử N-electron được cho bởi   N  (1) S   si i 1 Những lớp vỏ có đầy electron thì không đóng góp spin cho nguyên tử, vìvậy ta chỉ cần khảo sát những electron hóa trị ở lớp ngoài. Vì tất cả cácelectron đều có spin bằng 1/2 , cho nên ta không thể có được S=0 từ cácnguyên tử có số lẻ electron ở lớp ngoài cùng. Tuy nhiên nếu có một số chẵn 1 HIỆU ỨNG ZEEMANelectron hóa trị thì ta sẽ có được trạng thái S=0 . Chẳng hạn, nếu có hai    electron, thì spin tổng là S  S1  S 2 có thể có độ lớn bằng 0 hoặc bằng 1 . Thựcra, các trạng thái cơ bản của các nguyên tử hóa trị hai, tức là nhóm II trongbảng HTTH ( có cấu hình ns2) thì luôn luôn có S=0, bởi vì có hai electron sắpthẳng hàng với spin đối song song. Mô men từ của nguyên tử có S=0 xuất phát từ sự chuyển động tròn của  nó : (2)   B L  B eở đây, gọi là tỷ số từ hồi chuyển.   2me    Năng lượng tương tác giữa lưỡng cực từ  và từ trường đều B là:   E = -  . B (3)Chọn một hệ trục tọa độ cầu trong nguyên tử mà trục z hướng trùng với hường 0 của từ trường. Trong trường hợp này ta có: B = 0 B   zVà năng lượng tương tác của nguyên tử là:    e  E = -  . B = B.Bz.ml với (4)  z   ml . B   ml    2me ở đây ml là số lượng tử từ quỹ đạo .Phương trình (4) mô tả tác dụng của  trường ngoài B làm tách các trạng thái suy biến của ml . Vì có 2l+1 giá trị củaml, nên mỗi một mức năng lượng tách thành 2l+1 mức con. Điều này cũngcho biết là tại sao ml được gọi là số lượng tử từ. Sự tách của các trạng thái mlcủa electron l=2 ( thì được tách thành 5 mức con) ,được mô tả trong hình 1:Hình 1: sự tách Zeeman thường của trạng thái suy biến của một mức nguyên tử với l = 2 bởi trường ngoài. 2 HIỆU ỨNG ZEEMAN Ảnh hưởng của từ tr ...