磁場(chǎng)中的原子ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 23:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2/3 2/3 , 6/3 ?1 =?0 + ?B B/ h。 ?2 =?0 （ ?B B/ h） /3。 ?3 =?0 + 5(?B B/ h) /3。 ?6 =?0 ?B B/ h 。 ?5 =?0 +（ ?B B/ h） /3。 ?4 =?0 5(?B B/ h) /3. ?0 ?圖 偏振及角動(dòng)量的定義 對(duì)于 Δ M=M2（ 初 ） M1（ 末 ） =1，原子在磁場(chǎng)方向 (z)的角動(dòng)量減少 1個(gè)；把原子和發(fā)出的光子作為一個(gè)整體 ， 角動(dòng)量必須守恒 ，因此 ， 所發(fā)光子必定在磁場(chǎng)方向具有角動(dòng)量 。 因此 ， 當(dāng)面對(duì)磁場(chǎng)方向觀察時(shí) ， 由于磁場(chǎng)方向即光傳播方向 ， 所以 J與光傳播方向一致 ， 我們將觀察到 σ +偏振 。 同理 ， 對(duì)于 Δ M= Δ M=M2（ 初 M1（ 末 ） M2M1=1,原子在磁場(chǎng)方向的角動(dòng)量增加 1個(gè) ， 所發(fā)光子必定在與磁場(chǎng)相反的方向上具有角動(dòng)量 。因此 ， 面對(duì)磁場(chǎng)方向時(shí) ， 將觀察到 σ 偏振 。 在如圖 了面對(duì)磁場(chǎng)方向觀察到的 σ 177。 偏振的情況 。 ?圖 的 σ 177。 譜線 ?對(duì)于這兩條譜線 ， 電矢量在 xy平面 ， 因此 ， 在與磁場(chǎng) B垂直 的方向 (例如 x方向 )觀察時(shí) ， 只能見到 Ey分量 (橫波特性 )， 我們觀察到二條與 B垂直的線偏振光σ 177。 。 ?對(duì)于 ΔM=M 2（ 初 ） M1（ 末 ） =0的情況 ， 原子在磁場(chǎng)方向 (z方向 )的角動(dòng)量不變 ， 光子必定具有在與磁場(chǎng)垂直方向 (設(shè)為 x方向 )的角動(dòng)量 ， 光的傳播方向與磁場(chǎng)方向垂直 ， 與光相應(yīng)的電矢量必定在 yz平面內(nèi) ， 它可以有 Ey和 Ez分量 。 但是 ， 凡角動(dòng)量方向在 xy平面上的所有光子都滿足 ΔM= 0的條件 ， 因此 ， 平均的效果將使 Ey分量為零 。 于是 ， 在沿磁場(chǎng)方向 (z)上既觀察不 到 Ey分量 ， 也不會(huì)有 Ez分量 (橫波特性 )， 因此就觀測(cè)不到 ΔM=0相應(yīng)的 π偏振譜線 。 在與磁場(chǎng)垂直的方向上只能觀察到與磁場(chǎng)平行的 Ez分量 ,即與磁場(chǎng)平行的 π偏振譜線 。 ? 外磁場(chǎng)足夠強(qiáng)時(shí) ,自旋 軌道耦合被破壞 ,使自旋磁矩和軌道磁矩分別獨(dú)立地與外磁場(chǎng)耦合 ? 帕邢 —— 能量關(guān)系 ： 因?yàn)?， gL＝ gl =1， gS＝ gs =2 ( Why?) E2?－ E1?＝（ E2＋ ?E2） （ E1＋ ?E1） 能級(jí)躍遷 ： ? ＝ ?0 ＋ (?BB/ h) [（ ML 2 +2 MS2） （ ML 1 +2 MS1） ] ? ＝ ?0 ＋ (?BB / h) [?ML +2?MS] 因?yàn)?： ?ML＝ ?1， 0 ； ?MS＝ 0； [?ML +2?MS]= ?1， 0 ?0 ＋ (?BB / h) = ?1 ?0 － (?BB / h) = ?3 ?0 = ?2 ? = ?0 +(?BB / h) [?ML +2?MS] = 結(jié)論： 在 強(qiáng)磁場(chǎng) 中，一條譜線分裂為三條譜線。 仍以 Na雙線 ： nm 線（ ）； 2/122/12 33 SP ? 帕邢－貝克效 應(yīng) nm 線（ ） . 2/122/32 33 SP ? 強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 直接與強(qiáng)外場(chǎng) 耦合， 無耦合，無 S=1/2, MS =1/2, 1/2。 L=1, ML =1, 0, 1 . ?EL, S, B =（ ML+2MS） ?BB 的值有 五種 組合。 下能級(jí) ： 32S1/2 退化為： 3 2S 上能級(jí) ： 32P1/2 和 32P3/2 退化為： 3 2P S=1/2, MS =1/2, 1/2。 L=0, ML= 0. ?EL, S, B 的值有 兩種 組合。 共產(chǎn)生 3條 譜線！ B，強(qiáng)外磁場(chǎng) 中， 的運(yùn)動(dòng) 強(qiáng)磁場(chǎng)中 塞曼效應(yīng)的磁能級(jí)分裂公式 L， S， ML ， MS ： 好量子數(shù)。 非守恒量 ； L2， S2， Lz ， Sz ： 守恒量 ； BSmeBLmeBBE SL ??????????2??BMMLLmeB BSLSZ ?)2()2(2
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