Diferența dintre efectul Zeeman și efectul Stark

Diferența principală - Efectul Zeeman vs Efectul Stark

Efectul Zeeman și efectul Stark sunt două concepte în chimie care au fost descoperite de oamenii de știință la sfârșitul anilor 1900. Efectul Zeeman și efectul stark pot fi observate în ceea ce privește spectrul atomic al unui atom. Spectrele atomice pot fi fie spectre de absorbție, fie spectre de emisie. Când energia este dată atomilor, atomii devin excitați și electronii se mută la niveluri mai mari de energie prin absorbția acestei energii. Această absorbție dă spectrele de absorbție. Totuși, deoarece un nivel mai mare al energiei nu este stabil, acești electroni se reîntorc la nivelul energiei solului, eliberând energia absorbită ca radiație. Acest lucru are ca rezultat spectrele de emisie. Principala diferență dintre efectul Zeeman și efectul Stark este aceea Efectul Zeeman este observat în prezența unui câmp magnetic extern, în timp ce efectul Stark este observat în prezența unui câmp electric extern.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este efectul Zeeman
      - Definiție, diferite tipuri
2. Ce este Stark Effect
      - Definiție, diferite tipuri
3. Care este diferența dintre efectul Zeeman și efectul Stark
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: Absorbție, Efectul Zeoman Anomal, Spectrul Atomic, Efectul Zeeman Diamagnetic, Radiația Electromagnetică, Emisia, Efectul Linear Stark, Câmpul Magnetic, Momentul Magnetic, Efectul Zeeman Normal, Efectul Quadratic Stark, Efectul Stark, Efectul Zeeman

Ce este efectul Zeeman

Efectul Zeeman descrie împărțirea liniilor spectrale ale unui atom în prezența unui câmp magnetic puternic. Este numit după omul de știință olandez Pieter Zeeman. Acest efect descrie efectul unui câmp magnetic asupra atomilor sau ionilor. Acum, hai să aflăm ce este o linie spectrală.

Un spectru atomic este spectrul frecvențelor radiației electromagnetice emise sau absorbite în timpul tranzițiilor de electroni între nivelele de energie din interiorul unui atom. Emisiile conduc la spectrele de emisie, iar absorbția duce la spectrul de absorbție. Acest spectru este o proprietate caracteristică a elementelor. Spectrul este compus dintr-o colecție de linii spectrale pentru fiecare emisie / absorbție. Fiecare linie spectrală reprezintă diferența energetică dintre două niveluri de energie ale atomului. Pieter Zeeman a observat că aceste linii spectrale se supun divizării atunci când atomul este ținut în prezența unui câmp magnetic extern. Efectul Zeeman este rezultatul interacțiunii dintre momentul magnetic al atomului și câmpul magnetic extern.

Următoarea imagine prezintă spectrul de emisii atomice pentru hidrogen. Atunci când energia este dată unui atom, electronii pot absorbi energia și pot trece la un nivel de energie mai ridicat. Dar, un nivel de energie mai mare este o stare instabilă pentru un atom. Prin urmare, electronul revine la un nivel de energie mai scăzut eliberând energia absorbită. Aceasta oferă o linie spectrală de emisie. Dar când acest lucru este studiat în câmpul magnetic aplicat, putem vedea trei linii spectrale în loc de una. Acesta este efectul Zeeman.

Figura 1: Spectrul de emisie pentru hidrogen în absența și prezența unui câmp magnetic

Tipuri de efecte Zeeman

Există trei tipuri de efect Zeeman. Ele sunt efectul normal, efectul anormal și efectul diamagnetic. efectul Zeeman normal este cauzată de interacțiunea cu momentul magnetic orbital. efect anormal Zeeman este cauzată de interacțiunea cu momentele magnetice combinate orbitale și intrinseci. efect diamagnetic Zeeman este cauzată de interacțiunea cu momentul magnetic indus de câmp.

Ce este Stark Effect

Efectul Stark este împărțirea liniilor spectrale observate atunci când atomii radiați, ionii sau moleculele sunt supuse unui câmp electric puternic. Acest efect a fost descoperit pentru prima dată de omul de știință german Johannes Stark. Efectul a fost numit după el. Efectul Stark poate include atât schimbarea, cât și divizarea liniilor spectrale. Câmpul electric polarizează mai întâi atomul și apoi interacționează cu momentul dipolului rezultat.

Figura 2: Splitarea strictă în hidrogen

Tipuri de efecte stark

Efectul Stark apare datorită interacțiunii dintre momentul electric al atomului și câmpul electric extern. Acest efect poate fi observat în două tipuri ca efectul liniar Stark și efectul Stark-ului curate. efect linear Stark se datorează unui moment dipol care provine dintr-o distribuție nesimetrică a încărcăturii electrice care apare în mod natural. efect starkant Stark apare datorită unui moment dipol care este indus de câmpul extern.

Diferența dintre efectul Zeeman și efectul Stark

Definiție

Efectul Zeeman: Efectul Zeeman descrie împărțirea liniilor spectrale ale unui atom în prezența unui câmp magnetic puternic.

Efectul Stark: Efectul Stark este împărțirea liniilor spectrale observate atunci când atomii radianți, ionii sau moleculele sunt supuse unui câmp electric puternic.

Domeniul aplicat

Efectul Zeeman: Efectul Zeeman poate fi observat într-un câmp magnetic aplicat.

Efectul Stark: Efectul Stark poate fi observat într-un câmp electric aplicat.

Cauza

Efectul Zeeman: Efectul Zeeman este rezultatul interacțiunii dintre momentul magnetic al atomului și câmpul magnetic extern.

Efectul Stark: Efectul Stark apare datorită interacțiunii dintre momentul electric al atomului și câmpul electric extern.

Concluzie

Efectul Zeeman a fost descoperit de un om de știință olandez, Pieter Zeeman. Efectul Stark a fost descoperit de oamenii de știință germani Johannes Stark. Principala diferență dintre efectul Zeeman și efectul Stark este că efectul Zeeman este observat în prezența unui câmp magnetic extern, în timp ce efectul Stark este observat în prezența unui câmp electric extern.

Referințe:

1. "Efectul Zeeman" Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 20 iunie 2011, Disponibil aici.
2. "Efectul Zeeman în hidrogen". Efectul Zeeman, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

"Stark splitting" (Domeniul public) prin Wikimedia Commons