塞曼效應

塞曼效應 （ Zeeman effect ） ， 在原子物理學和化學中的光譜分析裏是指原子的光譜線在外磁場中出現分裂的現象 ， 是1896年由荷蘭物理學家彼得 · 塞曼譯註發現的 ， 隨後荷蘭物理學家亨德里克 · 洛倫茲在理論上解釋了譜線分裂成3條的原因 。 這種現象稱爲 “ 塞曼效應 ” 。 進一步的研究發現 ， 很多原子的光譜在磁場中的分裂情況非常複雜 ， 稱爲反常塞曼效應 （ anomalous Zeeman effect ） 譯註 。 完整解釋塞曼效應需要用到量子力學 ， 電子的軌道磁矩和自旋磁矩耦合成總磁矩 ， 並且空間取向是量子化的 ， 磁場作用下的附加能量不同 ， 引起能級分裂 。 在外磁場中 ， 總自旋爲零的原子表現出正常塞曼效應 ， 總自旋不爲零的原子表現出反常塞曼效應 。 塞曼效應是繼1845年法拉第效應和1875年克爾效應之後發現的第三個磁場對光有影響的實例 。 塞曼效應證實了原子磁矩的空間量子化 ， 爲研究原子結構提供了重要途徑 ， 被認爲是19世紀末20世紀初物理學最重要的發現之一 。 利用塞曼效應可以測量電子的荷質比 。 在天體物理中 ， 塞曼效應可以用來測量天體的磁場 。 塞曼效應也在覈磁共振頻譜學 、 電子自旋共振頻譜學 、 磁振造影以及穆斯堡爾譜學方面有重要的應用 。