Η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου Zeeman και του φαινομένου Paschen Back είναι ότι το φαινόμενο Zeeman περιλαμβάνει μια μικρή διάσπαση σε σύγκριση με την ενεργειακή διαφορά μεταξύ των μη διαταραγμένων επιπέδων, ενώ το φαινόμενο Paschen-Back περιλαμβάνει την παρουσία ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου στο οποίο η ενέργεια Τα επίπεδα των ατόμων χωρίζονται.
Το φαινόμενο Zeeman και το φαινόμενο Paschen-Back είναι σημαντικές χημικές έννοιες στη χημεία και περιγράφουν τα μοτίβα διαχωρισμού των φασματικών γραμμών.
Τι είναι το φαινόμενο Zeeman;
Το Φαινόμενο Zeeman μπορεί να περιγραφεί ως το φαινόμενο του διαχωρισμού μιας φασματικής γραμμής σε διάφορα στοιχεία παρουσία ενός στατικού μαγνητικού πεδίου. Αυτό το φαινόμενο πήρε το όνομά του από τον Ολλανδό φυσικό Pieter Zeeman το 1896. Έλαβε επίσης ένα βραβείο Noble για αυτή την ανακάλυψη. Το φαινόμενο Zeeman είναι ανάλογο με το φαινόμενο Stark στο διαχωρισμό μιας φασματικής γραμμής σε πολλά συστατικά όταν υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο, ενώ είναι παρόμοιο με το φαινόμενο Stark στη μετάβαση μεταξύ διαφορετικών συνιστωσών.
Εικόνα 01: Επίδραση Zeeman της λάμπας ατμών υδραργύρου
Η απόσταση μεταξύ των υποεπιπέδων Zeeman είναι συνάρτηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου. Επομένως, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το φαινόμενο Zeeman για να μετρήσουμε την ένταση του μαγνητικού πεδίου. Για παράδειγμα, μέτρηση της έντασης του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου και άλλων άστρων.
Υπάρχουν πολλές σημαντικές εφαρμογές του φαινομένου Zeeman, όπως η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, η φασματοσκοπία συντονισμού σπιν ηλεκτρονίων, η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού κ.λπ. Επιπλέον, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να βελτιώσουμε την ακρίβεια της φασματοσκοπίας ατομικής απορρόφησης. Επιπλέον, εάν οι φασματικές γραμμές είναι γραμμές απορρόφησης, τότε μπορούμε να το ονομάσουμε αντίστροφο φαινόμενο Zeeman.
Τι είναι το Paschen Back Effect;
Το εφέ Paschen Back μπορεί να περιγραφεί ως το μοτίβο που δημιουργείται από ένα μεγάλο μαγνητικό πεδίο που μπορεί να διαταράξει τη σύζευξη μεταξύ της τροχιακής και της περιστροφικής μοναδικής ροπής, με αποτέλεσμα ένα διαφορετικό μοτίβο διάσπασης. Αυτό το φαινόμενο εισήχθη από τους δύο Γερμανούς φυσικούς, τον Paschen και τον Ernst το 1921.
Αυτό το φαινόμενο μπορεί να γενικεύσει τα μαγνητικά πεδία αυθαίρετων δυνάμεων του πιο γνωστού φαινομένου Zeeman. Επιπλέον, αυτό το φαινόμενο έχει ερμηνευτεί με επιτυχία στο πλαίσιο της κβαντικής μηχανικής. Σήμερα, αυτή η ερμηνεία εμφανίζεται στα κλασικά εγχειρίδια ατομικής ή μοριακής φασματοσκοπίας.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του εφέ Zeeman και του εφέ Paschen Back;
Το φαινόμενο Zeeman και το φαινόμενο Paschen-Back είναι σημαντικές χημικές έννοιες στη χημεία που περιγράφουν τα μοτίβα διαχωρισμού των φασματικών γραμμών. Η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου Zeeman και του φαινομένου Paschen Back είναι ότι το φαινόμενο Zeeman περιλαμβάνει μια μικρή διάσπαση σε σύγκριση με την ενεργειακή διαφορά μεταξύ των μη διαταραγμένων επιπέδων, ενώ το φαινόμενο Paschen-Back περιλαμβάνει την παρουσία ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου στο οποίο τα επίπεδα ενέργειας των ατόμων είναι split.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του εφέ Zeeman και του εφέ Paschen Back σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Zeeman Effect vs Paschen Back Effect
Το Φαινόμενο Zeeman μπορεί να περιγραφεί ως το φαινόμενο του διαχωρισμού μιας φασματικής γραμμής σε διάφορα στοιχεία παρουσία ενός στατικού μαγνητικού πεδίου. Το φαινόμενο Paschen Back μπορεί να περιγραφεί ως το μοτίβο που δημιουργείται από ένα μεγάλο μαγνητικό πεδίο που μπορεί να διαταράξει τη σύζευξη μεταξύ της τροχιακής και της περιστροφικής μοναδικής ροπής, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε διαφορετικό μοτίβο διάσπασης. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ του φαινομένου Zeeman και του φαινομένου Paschen Back είναι ότι το φαινόμενο Zeeman περιλαμβάνει μια μικρή διάσπαση σε σύγκριση με την ενεργειακή διαφορά μεταξύ των μη διαταραγμένων επιπέδων, ενώ το φαινόμενο Paschen Back περιλαμβάνει την παρουσία ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου στο οποίο τα επίπεδα ενέργειας των ατόμων χωρίζονται.
