Zeeman va Pashen-Bak effektlari

Zeeman effekti - statik magnit maydon mavjudligida spektral chiziqning bir necha komponentlarga ajralishini ko’rsatib beradi. U 1896 yilda uni kashf etgan va bu kashfiyot uchun Nobel mukofotini olgan golland fizigi Piter Zeeman sharafiga nomlangan. Bu effekt Shtark effektiga o'xshaydi, Shtark effektida elektr maydoni ishtirokida spektral chiziqning bir nechta komponentlarga bo'linishi kuzatilsa Zeeman effektida bu jarayon magnit maydon ta’sirida vujudga keladi. Shuningdek, Shtark effektiga o'xshab, turli komponentlar orasidagi o'tishlar, umuman olganda, har xil intensivlikka ega, ba'zilari tanlash qoidalari bilan tartibga solingan yoki o’tishlar butunlay taqiqlangan (dipol yaqinlashuvida) holatlar ham mavjud.

Zeeman effektida asosiy sathlar orasidagi masofa magnit maydon kuchining funktsiyasi bo'lganligi sababli, bu ta'sir magnit maydon kuchini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Masalan quyosh va boshqa yulduzlar yoki laboratoriya plazmalarida. Zeeman effekti yadro magnit-rezonans spektroskopiyasi, elektron spin-rezonans spektroskopiyasi, magnit-rezonans tomografiya (MRI) va Mössbauer spektroskopiyasi kabi sohalarda juda muhimdir. Bundan tashqari, atomik yutilish spektroskopiyasida aniqlikni oshirish uchun ham foydalanish mumkin.

Agar Spektral chiziqlar yutilish chiziqlari bo'lsa, effekt teskari Zeeman effekti deb ataladi.

Umuman olganda normal va anormal Zeeman effekti mavjud. Anormal effekt elektronlarning aniq spini nolga teng bo'lmagan o'tishlarda paydo bo'ladi. Bu "anormal" deb ataldi, chunki elektron spin hali kashf etilmagan va shuning uchun Zeeman ta'sirni kuzatgan paytda buning yaxshi izohi yo'q edi. Volfgang Paulining eslashicha, hamkasbi nima uchun u baxtsiz ko'rinayotganini so'raganida, u "Qanday qilib u anomal Zeeman effekti haqida o'ylaganida baxtli ko'rinish mumkin?", deb javob bergan.

Yuqori magnit maydon kuchida ta'sir chiziqli bo'lishni to'xtatadi. Atomning ichki maydonining kuchi bilan taqqoslanadigan yanada yuqori maydon kuchlarida elektronlar birikishi buziladi va spektral chiziqlar qayta joylashadi. Bu Pashen-Bak effekti deb ataladi.

Pashen-Bak effekti - bu radiatsiya manbai kuchli magnit maydon ta'sirida kuzatilgan spektral chiziqlarning bo'linishi bo'lib, spin va orbital moment bilan bog'liq sathlar umumiy presessiyadan ko'ra individual namoyon bo'lganda yuzaga keladi. Kuchli magnit maydon mavjud bo'lganda atomning orbital va spin momentlari o'rtasidagi bog'lanish buziladi va har bir spektral chiziq bir nechta komponentlarga bo'linadi, komponentlar soni umumiy momentga teng bo'ladi.

Pashen-Bak effekti uni birinchi marta 1921-yilda kuzatgan Fridrix Pashen va Ernest E. A. Bak sharafiga nomlanadi. Pashen-Bak effekti to’la impulsi nolga teng boʻlmagan har qanday atom yoki molekulada sodir boʻladigan umumiy hodisadir. Biroq, u ko'pincha bor, uglerod, azot va kislorod kabi yuqori elektrqarshilikka ega bo'lgan atomlar va molekulalarda kuzatiladi.

Pashen-Bak effekti atomlar va molekulalarning tuzilishini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin. Spektral chiziqlarning bo'linishini o'lchash orqali atom yoki molekulaning umumiy momentini aniqlash mumkin. Pashen-Bak effekti magnit maydon kuchini o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkin.

Pashen-Bak effektining qo’llanilishi:

Spektroskopiya: Pashen-Bak effekti atomlar va molekulalarning spektral chiziqlarini bo'lish orqali tuzilishini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu ma'lumot atom yoki molekuladagi elektronlarning energiya darajasini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Magnit-rezonans tomografiya (MRI): MRI - bu tananing ichki qismining batafsil tasvirlarini yaratish uchun Pashen-Bak effektidan foydalanadigan tibbiy tasvirlash usuli. Kuchli magnit maydon tanadagi ayrim atomlarning yadrolarini tekislash uchun ishlatiladi. Keyin radioto'lqin qo'llanilganda, yadrolar radio to'lqinining energiyasini yutadi va uyg’ongan holatga o’tadi. Yadrolar asl holatiga qaytganda, ular MRI skaneri tomonidan aniqlangan radio to'lqinini chiqaradilar. Tanadagi har xil turdagi atomlarning turli signallari tananing batafsil tasvirini yaratish uchun ishlatiladi.

Yadro magnit-rezonansi (NMR): NMR molekulalarning tuzilishini o'rganish uchun Pashen-Bak effektidan foydalanadigan texnikadir. Kuchli magnit maydon molekuladagi ayrim atomlarning yadrolarini tekislash uchun ishlatiladi. Keyin radioto'lqin qo'llanilganda, yadrolar radio to'lqinining energiyasini yutadi va uyg’ongan holatga o’tadi. Yadrolar asl holatiga qaytganda, ular NMR spektrometri tomonidan aniqlangan radio to'lqinini chiqaradilar. Molekulaning tuzilishini aniqlash uchun molekuladagi har xil turdagi atomlarning turli signallari ishlatiladi.

Pashen-Bak effekti fizika, kimyo, biologiya va tibbiyot kabi turli sohalarda qo'llaniladi.