Apa Efek Zeeman?

Efek Zeeman adalah properti dalam fisika di mana cahaya garis spektral dibagi menjadi dua atau lebih frekuensi ketika di bawah kehadiran medan magnet.Properti ini dinamai Pieter Zeeman, seorang fisikawan abad ke -20 dari Belanda yang memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika bersama dengan Hendrik Lorentz pada tahun 1902, karena menemukan efeknya.Pengembangan mekanika kuantum lebih lanjut memodifikasi pemahaman tentang efek Zeeman dengan menentukan garis spektral mana yang dipancarkan sebagai elektron dipindahkan dari satu cangkang energi ke cangkang lain dalam orbit inti atom mereka.Pemahaman tentang efek Zeeman telah menyebabkan kemajuan dalam studi resonansi paramagnetik elektron, serta pengukuran medan magnet di ruang seperti matahari dan bintang -bintang lainnya. Merenungkan bagaimana efek Zeeman dalam hidrogen terjadi adalah salah satu dariMetode termudah untuk memahami prosesnya.Medan magnet yang diterapkan pada garis spektral transisi hidrogen akan menyebabkan interaksi dengan momen dipol magnetik momentum sudut orbital untuk elektron dan membagi garis spektral menjadi tiga garis.Tanpa medan magnet, emisi spektral berada dalam panjang gelombang tunggal, yang diatur oleh angka kuantum utama.

Efek Zeeman juga dapat dibagi menjadi efek Zeeman anomali dan efek Zeeman normal.Efek Zeman normal ditandai oleh atom-atom seperti hidrogen, di mana transisi yang diharapkan ke tampilan yang sama-sama dari triplet garis spektral terjadi.Dalam efek anomali, medan magnet dapat membagi garis spektral menjadi empat, enam, atau lebih divisi, dengan jarak yang lebih luas dari yang diperkirakan antara panjang gelombang.Efek anomali memperdalam pemahaman tentang putaran elektron, dan merupakan kesalahan, karena sekarang menjadi efek yang diprediksi.

Hasil eksperimen dari mempelajari fenomena ini menyimpulkan bahwa keadaan putaran, atau orientasi elektron, adalah kunci untuk perubahan energi yang dialami dan, oleh karena itu, jenis emisi spektral yang dihasilkannya.Jika bidang orbit untuk elektron tegak lurus terhadap medan magnet yang diterapkan, maka itu akan menghasilkan keadaan perubahan energi positif atau negatif tergantung pada rotasinya.Jika elektron berada dalam bidang orbitnya di sekitar nukleus, gaya gorongan bersih atau keadaan perubahan energi akan menjadi nol.Ini menyimpulkan bahwa efek pemisahan Zeeman dapat dihitung berdasarkan orbit, atau momentum sudut elektron, relatif terhadap medan magnet yang diterapkan.

Pengamatan asli menunjukkan bahwa efek Zeeman normal yang disaksikan dengan hidrogen, di mana split ke tiga garis spektral terjadi, akan umum.Namun, pada kenyataannya, ini ternyata menjadi pengecualian bagi aturan tersebut.Ini karena tiga split spectral split didasarkan pada momentum sudut, atau orbit elektron di sekitar nukleus, namun keadaan spin elektron memiliki dua kali momen magnetik momentum sudut.Status putaran dipandang sebagai faktor yang lebih besar, oleh karena itu, dalam menghasilkan efek Zeeman, dan status putaran, atau rotasi elektron, harus diprediksi secara teoritis menggunakan elektrodinamika kuantum.