Nøgleforskellen mellem Zeeman-effekten og Paschen Back-effekten er, at Zeeman-effekten involverer en lille opsplitning sammenlignet med energiforskellen mellem de uforstyrrede niveauer, hvorimod Paschen-Back-effekten involverer tilstedeværelsen af et eksternt magnetfelt, hvori energien niveauer af atomerne er opdelt.
Zeeman-effekt og Paschen-Back-effekt er vigtige kemiske begreber i kemi og beskriver sp altningsmønstrene for spektrallinjer.
Hvad er Zeeman-effekten?
Zeeman-effekten kan beskrives som effekten af at opdele en spektrallinje i flere komponenter i nærvær af et statisk magnetfelt. Dette fænomen blev opkaldt efter den hollandske fysiker Pieter Zeeman i 1896. Han modtog også en nobelpris for denne opdagelse. Zeeman-effekten er analog med Stark-effekten ved opsplitning af en spektrallinje i flere komponenter, når der er et elektrisk felt, hvorimod den ligner Stark-effekten i overgangen mellem forskellige komponenter.
Figur 01: Zeeman-effekten af kviksølvdamplampen
Afstanden mellem Zeeman-underniveauer er en funktion af magnetfeltstyrken. Derfor kan vi bruge Zeeman-effekten til at måle magnetisk feltstyrke. For eksempel måling af magnetfeltstyrken af Solen og andre stjerner.
Der er mange vigtige anvendelser af Zeeman-effekten, såsom kernemagnetisk resonansspektroskopi, elektronspinresonansspektroskopi, magnetisk resonansbilleddannelse osv. Desuden kan vi bruge det til at forbedre nøjagtigheden af atomabsorptionsspektroskopi. Desuden, hvis spektrallinjerne er absorptionslinjer, så kan vi kalde det som omvendt Zeeman-effekt.
Hvad er Paschen Back Effect?
Paschen Back-effekt kan beskrives som det mønster, der skabes af et stort magnetfelt, der kan forstyrre koblingen mellem orbital- og spin-singulære momenta, hvilket resulterer i et andet sp altningsmønster. Denne effekt blev introduceret af de to tyske fysikere, Paschen og Ernst tilbage i 1921.
Denne effekt kan generalisere magnetfelterne med vilkårlige styrker af den bedre kendte Zeeman-effekt. Desuden er denne effekt blevet fortolket med succes inden for rammerne af kvantemekanikken. I dag optræder denne fortolkning i klassiske lærebøger om atom- eller molekylærspektroskopi.
Hvad er forskellen mellem Zeeman Effect og Paschen Back Effect?
Zeeman-effekt og Paschen-Back-effekt er vigtige kemiske begreber i kemi, der beskriver sp altningsmønstrene for spektrallinjer. Den vigtigste forskel mellem Zeeman-effekten og Paschen Back-effekten er, at Zeeman-effekten involverer en lille opsplitning sammenlignet med energiforskellen mellem de uforstyrrede niveauer, hvorimod Paschen-Back-effekten involverer tilstedeværelsen af et eksternt magnetfelt, hvori atomernes energiniveauer er delt.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem Zeeman-effekten og Paschen Back-effekten i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Zeeman Effect vs Paschen Back Effect
Zeeman-effekten kan beskrives som effekten af at opdele en spektrallinje i flere komponenter i nærvær af et statisk magnetfelt. Paschen Back-effekten kan beskrives som det mønster, der skabes af et stort magnetfelt, der kan forstyrre koblingen mellem orbital- og spin-singulære momenta, hvilket kan resultere i et andet sp altningsmønster. Derfor er den vigtigste forskel mellem Zeeman-effekten og Paschen Back-effekten, at Zeeman-effekten involverer en lille opsplitning sammenlignet med energiforskellen mellem de uforstyrrede niveauer, hvorimod Paschen Back-effekten involverer tilstedeværelsen af et eksternt magnetfelt, hvori atomernes energiniveauer er splittet.
