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| - Paschen-Back-Effekt (de)
- Effetto Paschen-Back (it)
- 파셴-바크 효과 (ko)
- Paschen–Back effect (en)
- Эффект Пашена — Бака (ru)
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| - 원자물리학에서 파셴-바크 효과(Paschen–Back effect)는 강력한 자기장이 존재할 때 원자 에너지 준위가 분리되는 효과이다. 이것은 외부 자기장이 충분히 커서 궤도와 스핀 각운동량 사이의 결합을 방해할 정도일 때 발생한다. 이 효과는 제이만 효과를 강한 장에 대해 일반화한 것이다. 독일 물리학자 프리드리히 파셴과 에른스트 바크(Ernst Emil Alexander Back)의 이름을 따 불린다. (ko)
- Der Paschen-Back-Effekt (nach Friedrich Paschen und Ernst Back, die ihn 1921 entdeckten) beschreibt die Entkopplung von Spin- und Bahndrehimpulsen beim Anlegen eines starken magnetischen Feldes . Ein optisches Spektrum von Atomen mit anomalem Zeeman-Effekt geht somit in ein Spektrum mit normalem Zeeman-Effekt (d. h. mit drei äquidistanten Linien) über. . Darin ist
* : magnetische Flussdichte
* bzw. : Landé-Faktor für den Bahndrehimpuls bzw. Spin
* : magnetische Quantenzahl für Gesamtdrehimpuls bzw. Bahndrehimpuls bzw. Spin. (de)
- L'effetto Paschen-Back consiste nel disaccoppiamento del momento angolare e del momento di spin elettronico per azione di un forte campo magnetico. In tal modo uno spettro che mostra l'effetto Zeeman anomalo subisce un riarrangiamento delle linee con il risultato di evidenziare solamente l'effetto Zeeman normale. Il fenomeno fu osservato e interpretato per la prima volta dai fisici tedeschi Friedrich Paschen e nel 1921. (it)
- Эффект Пашена — Бака состоит в том, что в сильных магнитных полях сложное зеемановское расщепление переходит в простое. Открыт Фридрихом Пашеном и Эрнстом Баком в 1912 году. Эффект Пашена — Бака наступает, когда напряжённость магнитного поля Н превышает величину, при которой расщепление уровней энергии (где — магнетон Бора) становится больше, чем расщепление тонкой структуры. При этом магнитное поле разрушает связь между орбитальным и спиновым моментами. Когда , эффекты Пашена — Бака и Зеемана эквивалентны. (ru)
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| - Der Paschen-Back-Effekt (nach Friedrich Paschen und Ernst Back, die ihn 1921 entdeckten) beschreibt die Entkopplung von Spin- und Bahndrehimpulsen beim Anlegen eines starken magnetischen Feldes . Ein optisches Spektrum von Atomen mit anomalem Zeeman-Effekt geht somit in ein Spektrum mit normalem Zeeman-Effekt (d. h. mit drei äquidistanten Linien) über. Spin- und Bahndrehimpulse von einem oder mehreren Elektronen außerhalb gefüllter Schalen sind bei Abwesenheit eines äußeren Feldes zu einem Gesamtdrehimpuls der Atomhülle gekoppelt und bilden je nach dessen Quantenzahl Zustände verschiedener Energie. Die Bildung des Gesamtdrehimpulses bedeutet, dass den magnetischen Quantenzahlen der einzelnen Spin- und Bahndrehimpulse kein fester Wert zukommt. Bei Anlegen eines „schwachen“ Magnetfelds bleibt die Quantenzahl des Gesamtdrehimpulses zunächst erhalten, das Niveau spaltet aber proportional zur Stärke des Feldes in äquidistante „Zeeman-Niveaus“ auf. Für zwei solcher Niveaus mit verschiedenem ist die Aufspaltung im Allgemeinen verschieden groß (je nach Landé-Faktor ): . Dadurch spalten auch die Spektrallinien der Übergänge zwischen ihnen in eine Anzahl äquidistanter Linien auf (anomaler Zeeman-Effekt). Kommt die Energieaufspaltung mit steigendem Feld in die Nähe des Abstandes der ursprünglichen Niveaus mit verschiedenem , dann macht sich bemerkbar, dass Spin- und Bahndrehimpuls sich mit verschiedener Einstellenergie am Magnetfeld orientieren. Die weitere Aufspaltung ist dann nicht mehr proportional zur Feldstärke. Im „starken“ Magnetfeld schließlich spielt die ursprüngliche Kopplung zum Gesamtdrehimpuls überhaupt keine Rolle mehr. Spin- und Bahndrehimpuls verhalten sich unabhängig voneinander und bestimmen durch ihre Zustände mit jeweils bestimmten magnetischen Quantenzahlen die Energien der aufgespaltenen Niveaus. Diese Aufspaltung ist in allen Niveaus die gleiche, weshalb sich im optischen Spektrum nur noch eine dreifache Linienaufspaltung zeigt, die zum Magnetfeld proportional anwächst. Das entspricht dem normalen Zeeman-Effekt. Darin ist
* : magnetische Flussdichte
* bzw. : Landé-Faktor für den Bahndrehimpuls bzw. Spin
* : magnetische Quantenzahl für Gesamtdrehimpuls bzw. Bahndrehimpuls bzw. Spin. Analog hierzu tritt auch bei der Hyperfeinstrukturaufspaltung ein Paschen-Back-Effekt auf, der die Kopplung zwischen Hüllendrehimpuls und Kerndrehimpuls zum Gesamtdrehimpuls des ganzen Atoms aufbricht. (de)
- L'effetto Paschen-Back consiste nel disaccoppiamento del momento angolare e del momento di spin elettronico per azione di un forte campo magnetico. In tal modo uno spettro che mostra l'effetto Zeeman anomalo subisce un riarrangiamento delle linee con il risultato di evidenziare solamente l'effetto Zeeman normale. In un campo magnetico esterno l'interazione spin-orbita provoca la formazione di un momento di spin e di un momento angolare che vanno a sommarsi rispettivamente allo spin totale e al momento angolare totale . Questi due momenti magnetici totali quindi si accoppiano generando un momento angolare totale dato dalla relazione . Il momento angolare totale precede attorno l'asse del campo magnetico applicato. La regola di selezione determinerà quindi la forma assunta dallo spettro in seguito al verificarsi dell'effetto Zeeman anomalo. In presenza di campi magnetici sufficientemente forti, cioè generalmente maggiori di 1 T (limite di Paschen-Back), non si verificherà più l'accoppiamento J ma piuttosto i momenti totali tenderanno a precedere indipendentemente l'uno dall'altro attorno all'asse della direzione del campo magnetico esterno applicato. Il fenomeno fu osservato e interpretato per la prima volta dai fisici tedeschi Friedrich Paschen e nel 1921. (it)
- 원자물리학에서 파셴-바크 효과(Paschen–Back effect)는 강력한 자기장이 존재할 때 원자 에너지 준위가 분리되는 효과이다. 이것은 외부 자기장이 충분히 커서 궤도와 스핀 각운동량 사이의 결합을 방해할 정도일 때 발생한다. 이 효과는 제이만 효과를 강한 장에 대해 일반화한 것이다. 독일 물리학자 프리드리히 파셴과 에른스트 바크(Ernst Emil Alexander Back)의 이름을 따 불린다. (ko)
- Эффект Пашена — Бака состоит в том, что в сильных магнитных полях сложное зеемановское расщепление переходит в простое. Открыт Фридрихом Пашеном и Эрнстом Баком в 1912 году. Эффект Пашена — Бака наступает, когда напряжённость магнитного поля Н превышает величину, при которой расщепление уровней энергии (где — магнетон Бора) становится больше, чем расщепление тонкой структуры. При этом магнитное поле разрушает связь между орбитальным и спиновым моментами. Когда , эффекты Пашена — Бака и Зеемана эквивалентны. В условиях нарушения спин-орбитального взаимодействия внешним магнитным полем справедливо предположение . Это позволяет легко оценить средние ожидаемые значения и в состоянии . Энергии выражаются как Несмотря на то, что LS-взаимодействие нарушено внешним магнитным полем, квантовые числа и , соответствующие проекциям магнитного и спинового моментов на магнитную ось, остаются "хорошими" квантовыми числами. Вместе с правилами отбора для электрических дипольных переходов, т.е. , это позволяет вообще игнорировать спиновую степень свободы. В результате в спектре остаются видимыми только три спектральные линии, отвечающие дипольному правилу отбора . Расщепление не зависит от рассматриваемых электронных энергий и конфигураций. В общем случае (когда ), эти три компоненты на самом деле представляют собой группы линий вследствие остаточного спин-орбитального взаимодействия. В общем случае необходимо, помимо спин-орбитального взаимодействия, ещё учесть релятивистские поправки, которые имеют тот же порядок величины (тонкое расщепление). Теория возмущений первого порядка с этими поправками для атома водорода в пределе Пашена — Бака даёт где α — постоянная тонкой структуры, n — главное квантовое число, а l — орбитальное квантовое число. (ru)
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