第六章在磁场中的原子.ppt

第六章第六章 在磁场中的原子在磁场中的原子 6.1 原子的磁矩原子的磁矩 轨道运动的磁矩轨道运动的磁矩 自旋运动的磁矩自旋运动的磁矩 原子的总磁矩为轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩为轨道磁矩和自旋磁矩合成 根据矢量合成得根据矢量合成得 朗德因子朗德因子 根据矢量合成得根据矢量合成得 朗德因子朗德因子 对对于多于多电电子原子子原子与耦合情况有关与耦合情况有关LSLS耦合时耦合时 jjjj耦合时耦合时?6.2 磁场对原子的作用磁场对原子的作用原子与磁场的作用能原子与磁场的作用能，即此值对应的一个状态的能级在磁场中分裂成层即此值对应的一个状态的能级在磁场中分裂成层B相邻两层的间隔是相邻两层的间隔是 附加光谱项附加光谱项 洛伦兹单位洛伦兹单位 由此附加能量（或者说光谱项）引起的谱线分裂的间距由此附加能量（或者说光谱项）引起的谱线分裂的间距 有个值有个值 即分裂为层即分裂为层 该层与原能级的光谱项之差为该层与原能级的光谱项之差为 6.5 塞曼效应塞曼效应 一、塞曼效应一、塞曼效应 无磁场时，无磁场时，镉原子的镉原子的6438.47埃的红线埃的红线 放在磁场中放在磁场中 在在垂直于垂直于B的方向观察的方向观察在在平行于平行于B的方向观察的方向观察 无磁场时，无磁场时，钠原子的钠原子的5896埃的黄线埃的黄线 放在磁场中放在磁场中 在在垂直于垂直于B的方向观察的方向观察在在平行于平行于B的方向观察的方向观察 无磁场时，无磁场时，钠原子的钠原子的5890埃的黄线埃的黄线 放在磁场中放在磁场中 在在垂直于垂直于B的方向观察的方向观察在在平行于平行于B的方向观察的方向观察 二、塞曼效应的理论解释二、塞曼效应的理论解释 1、塞曼谱线与原谱线的波数差、塞曼谱线与原谱线的波数差 原子的能级在磁场中分裂成原子的能级在磁场中分裂成2J+12J+1层层 能级的移动量是能级的移动量是 设某原子在无磁场时，设某原子在无磁场时，有磁场时有磁场时 2、塞曼跃迁的选择定则、塞曼跃迁的选择定则 解：（解：（1）（2）根据塞曼跃迁选择定则，得跃迁情况如下：）根据塞曼跃迁选择定则，得跃迁情况如下：-1,-1,-1,-1,-1,-1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1 1可见塞曼跃迁有可见塞曼跃迁有9种，谱线将分裂成种，谱线将分裂成3条条 塞曼谱线与原谱线的波数差塞曼谱线与原谱线的波数差（3）1-2-1 0 0-1 第六章第六章 学习要求学习要求1、会计算原子的磁矩、会计算原子的磁矩 朗德因子朗德因子在磁场中分裂成多少层在磁场中分裂成多少层（也就是原子束在不均匀的磁场中分为多少束）（也就是原子束在不均匀的磁场中分为多少束）分裂后的能级与原能级的能量差、光谱项差分裂后的能级与原能级的能量差、光谱项差塞曼谱线与原谱线的波数差塞曼谱线与原谱线的波数差 4、会例题、会例题 练习题练习题