Forskjellen mellom Zeeman Effect og Stark Effect
Share
Hovedforskjell - Zeeman Effect vs Stark Effect
Zeeman Effect og Stark Effect er to begreper innen kjemi som ble oppdaget av forskere i slutten av 1900-tallet. Zeeman-effekten og den sterke effekten kan observeres angående atomets spektrum av et atom. Atomspekter kan enten være absorpsjonsspekter eller utslippspektra. Når energi blir gitt til atomer, blir atomer begeistret og elektroner beveger seg til høyere energinivå ved å absorbere denne energien. Denne absorpsjonen gir absorpsjonsspektrene. Men siden et høyere energinivå ikke er stabilt faller disse elektronene tilbake til bakkenerginivået, og frigjør den absorberte energien som stråling. Dette resulterer i utslippspektra. Hovedforskjellen mellom Zeeman-effekten og Stark-effekten er det Zeeman-effekten observeres i nærvær av et eksternt magnetfelt, mens Stark-effekten observeres i nærvær av et eksternt elektrisk felt.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er Zeeman Effect
- Definisjon, forskjellige typer
2. Hva er Stark Effect
- Definisjon, forskjellige typer
3. Hva er forskjellen mellom Zeeman Effect og Stark Effect
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbegreper: Absorpsjon, Anomaløs Zeeman Effekt, Atomspektrum, Diamagnetisk Zeeman Effekt, Elektromagnetisk Stråling, Utslipp, Linjær Stark Effekt, Magnetisk Felt, Magnetisk Moment, Normal Zeeman Effect, Kvadratisk Stark Effekt, Stark Effekt, Zeeman Effect
Hva er Zeeman Effect
Zeeman-effekten beskriver spaltningen av spektrallinjer av et atom i nærvær av et sterkt magnetfelt. Den er oppkalt etter den nederlandske forskeren Pieter Zeeman. Denne effekten beskriver effekten av et magnetfelt på atomer eller ioner. Nå, la oss finne ut hva som er en spektral linje.
Et atomspekter er spektrumet av frekvenser av elektromagnetisk stråling utsendt eller absorbert under overganger av elektroner mellom energinivåer innenfor et atom. Utslipp fører til utslippspektra, og absorpsjon fører til absorpsjonsspekter. Dette spekteret er en karakteristisk egenskap av elementer. Spekteret består av en samling spektrale linjer for hver utslipp / absorpsjon. Hver spektrallinje står for energiforskjellen mellom atomens to energinivåer. Pieter Zeeman observerte at disse spektrale linjene gjennomgår splitting når atomen holdes i nærvær av et eksternt magnetfelt. Zeeman-effekten er resultatet av samspillet mellom atomens magnetiske øyeblikk og det eksterne magnetfeltet.
Følgende bilde viser atomutslippspektra for hydrogen. Når energi er gitt til et atom, kan elektronene absorbere energi og flytte til et høyere energinivå. Men et høyere energinivå er en ustabil tilstand for et atom. Derfor kommer elektronen tilbake til et lavere energinivå som frigjør den absorberte energien. Dette gir en utslippspektral linje. Men når dette blir studert under anvendt magnetfelt, kan vi se tre spektrale linjer i stedet for en. Dette er Zeeman-effekten.
Figur 1: Utslippsspektra for hydrogen i fravær og nærvær av et magnetfelt
Typer Zeeman Effect
Det er tre typer Zeeman-effekt. De er normal effekt, avvikende effekt og diamagnetisk effekt. De normal Zeeman effekt er forårsaket av samspillet med det orbitale magnetiske øyeblikket. De uregelmessig Zeeman effekt er forårsaket av samspillet med kombinert orbital og inneboende magnetiske øyeblikk. De diamagnetisk Zeeman effekt er forårsaket av samspillet med det feltinducerte magnetiske øyeblikket.
Hva er Stark Effect
Stark effekt er spaltningen av spektrale linjer observert når de utstrålende atomer, ioner eller molekyler blir utsatt for et sterkt elektrisk felt. Denne effekten ble først oppdaget av tysk forsker Johannes Stark. Effekten ble oppkalt etter ham. Stark-effekten kan omfatte både skifting og splittelse av spektrale linjer. Det elektriske feltet polariserer først atomet og interagerer deretter med det resulterende dipolmoment.
Figur 2: Stark splitting i hydrogen
Typer Stark Effect
Stark effekt oppstår på grunn av samspillet mellom atomets elektriske moment og det eksterne elektriske feltet. Denne effekten kan observeres i to typer som lineær Stark effekt og kvadratisk Stark effekt. De lineær stark effekt oppstår på grunn av et dipolmoment som oppstår ved en naturlig forekommende ikke-symmetrisk fordeling av elektrisk ladning. De kvadratisk Stark effekt oppstår på grunn av et dipolmoment som induseres av det ytre feltet.
Forskjellen mellom Zeeman Effect og Stark Effect
Definisjon
Zeeman Effect: Zeeman-effekten beskriver spaltningen av spektrallinjer av et atom i nærvær av et sterkt magnetfelt.
Stark Effekt: Stark effekt er spaltningen av spektrale linjer observert når de utstrålende atomer, ioner eller molekyler blir utsatt for et sterkt elektrisk felt.
Anvendt felt
Zeeman Effect: Zeeman-effekten kan observeres i et påført magnetfelt.
Stark Effekt: Stark effekt kan observeres i et påført elektrisk felt.
Årsaken
Zeeman Effect: Zeeman-effekten er resultatet av samspillet mellom atomens magnetiske øyeblikk og det eksterne magnetfeltet.
Stark Effekt: Stark effekt oppstår på grunn av samspillet mellom atomets elektriske moment og det eksterne elektriske feltet.
Konklusjon
Zeeman-effekten ble oppdaget av en nederlandsk forsker Pieter Zeeman. Stark effekt ble oppdaget av de tyske forskerne Johannes Stark. Hovedforskjellen mellom Zeeman-effekten og Stark-effekten er at Zeeman-effekten observeres i nærvær av et eksternt magnetfelt, mens Stark-effekten observeres i nærvær av et eksternt elektrisk felt.
referanser:
1. "Zeeman effect." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, ink., 20. juni 2011, Tilgjengelig her.
2. "Zeeman Effect in Hydrogen." Zeeman Effect, tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
"Stark splitting" (Public Domain) via Commons Wikimedia
