Belangrijk verschil - Normaal versus abnormaal Zeeman-effect
In 1896 observeerden de Nederlandse natuurkundigen Pieter Zeeman de splitsing van spectraallijnen uitgezonden door atomen in natriumchloride, toen het in een sterk magnetisch veld werd gehouden. De eenvoudigste vorm van dit fenomeen werd geïntroduceerd als het normale Zeeman-effect. Het effect werd later goed begrepen met de introductie van de theorie van elektronen ontwikkeld door H. A. Lorentz. Het afwijkende Zeeman-effect werd daarna ontdekt met de ontdekking van de spin van het elektron in 1925. De splitsing van de spectraallijn die wordt uitgezonden door atomen die in een magnetisch veld zijn geplaatst, wordt in het algemeen het Zeeman-effect genoemd. Bij het normale Zeeman-effect wordt de lijn in drie lijnen gesplitst, terwijl bij het afwijkende Zeeman-effect de splitsing complexer is. Dit is het belangrijkste verschil tussen normaal en afwijkend Zeeman-effect.
Wat is het normale Zeeman-effect?
Normaal Zeeman-effect is het fenomeen dat de splitsing van een spectraallijn in drie componenten in een magnetisch veld verklaart wanneer waargenomen in een richting loodrecht op het aangelegde magnetische veld. Dit effect wordt verklaard door de basis van de klassieke natuurkunde. In het normale Zeeman-effect wordt alleen rekening gehouden met het baanimpulsmoment. Het spin-impulsmoment is in dit geval nul. Normaal Zeeman-effect is alleen geldig voor overgangen tussen singlet-toestanden in atomen. De elementen die het normale Zeeman-effect geven zijn He, Zn, Cd, Hg, etc.
Wat is een afwijkend Zeeman-effect?
Anomaal Zeeman-effect is het fenomeen dat de splitsing van een spectraallijn in vier of meer componenten in een magnetisch veld verklaart, gezien in een richting loodrecht op het magnetische veld. Dit effect is complexer in tegenstelling tot het normale Zeeman-effect; dus kan het worden verklaard op basis van de kwantummechanica. De atomen met spinimpulsmoment vertonen het afwijkende Zeeman-effect. Na, Cr, etc. zijn elementaire bronnen die dit effect laten zien.
Figuur 01: Normaal en afwijkend Zeeman-effect
Wat is het verschil tussen normaal en afwijkend Zeeman-effect?
Normaal versus abnormaal Zeeman-effect |
|
| De splitsing van een spectraallijn van een atoom in drie lijnen in een magnetisch veld wordt het normale Zeeman-effect genoemd. | Het splitsen van een spectraallijn van een atoom in vier of meer lijnen in een magnetisch veld wordt abnormaal Zeeman-effect genoemd. |
| Basis | |
| Dit wordt verklaard door de basis van de klassieke natuurkunde. | Dit wordt begrepen door de basis van de kwantummechanica. |
| Magnetisch momentum | |
| Magnetisch moment wordt veroorzaakt door baanimpulsmoment. | Magnetisch moment is te wijten aan zowel orbitaal als niet-nul spinimpulsmoment |
| Elementen | |
| Calcium, koper, zink en cadmium zijn enkele elementen die dit effect laten zien. | Natrium en chroom zijn twee elementen die dit effect laten zien. |
Samenvatting – Normaal versus abnormaal Zeeman-effect
Normaal Zeeman-effect en abnormaal Zeeman-effect zijn twee verschijnselen die verklaren waarom spectraallijnen van atomen in een magnetisch veld worden gesplitst. Het Zeeman-effect werd voor het eerst geïntroduceerd door Pieter Zeeman in 1896. Het normale Zeeman-effect wordt alleen veroorzaakt door het baanimpulsmoment dat de spectraallijn in drie lijnen splitst. Het afwijkende Zeeman-effect is te wijten aan een spin-impulsmoment dat niet nul is, waardoor vier of meer spectraallijnen worden gesplitst. Daarom kan worden geconcludeerd dat het afwijkende Zeeman-effect in werkelijkheid een normaal Zeeman-effect is met de toevoeging van een enkelvoudig spin-momentum, afgezien van het orbitale impulsmoment. Er is dus maar een klein verschil tussen normaal en afwijkend Zeeman-effect.
Download PDF-versie van normaal versus abnormaal Zeeman-effect
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen normaal en afwijkend Zeeman-effect.
