Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

13. Atome in äusseren Magnetfeldern der Zeemaneffekt 13.1. Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt 13.3. Paschen Back Effekt (1912) 13.4.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "13. Atome in äusseren Magnetfeldern der Zeemaneffekt 13.1. Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt 13.3. Paschen Back Effekt (1912) 13.4."—  Präsentation transkript:

1 13. Atome in äusseren Magnetfeldern der Zeemaneffekt Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt Paschen Back Effekt (1912) Zeeman Effekt der Hyperfeinstruktur Kern Spin Resonanz 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt

2 Experiment: Betrachte die Änderung der Spektrallinien in einem magnetischen Feld Der normale Zeeman Effekt

3 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Der normale Zeeman Effekt Beobachtung: Mit Äusserem Magnetfeld sieht man 3 Linien statt 1

4 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Drehimpuls l r Warum 3 nicht 5 Linien????

5 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Warum 3 nicht 5 Linien???? 1) Äquidistant 2) nur m l =0, § 1 m l =-2 Verboten (Drehimpulserhaltung)

6 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Drehimpuls wird vom Photon aufgenommen: l=1 (im Bild immer erfüllt) 2) m l = Richtung des Photonendrehimpulses zum Magnetfeld

7 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt zirkularpolarisiertes Licht Photonendrehimpuls +- h linear polarisiertes Licht Drehimpuls gleichwahrscheinlich in oder gegen Ausbreitungsrichtung Ausbreitungs- richtung m l =1 m l =-1 Ausbreitungs- richtung m l =0 Wiederholung: Photonendrehimpuls

8 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt m=-1m=0m=+1

9 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt bisher: nur l, kein Spin j=1+1/2 = 3/2 l s B-Feld Achse B-Feld Achse Beispiel: j=3/2 m j =+3/2 m j =+1/2 m j =-1/2 m j =-3/2

10 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Was ändert sich wenn der Gesamtdrehimpuls j nicht nur aus Bahndrehimpulses l besteht? Ist es nicht egal ob l oder j? Abstände sind unterschiedlich Aber: j ist komplizierter

11 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt l und l antiparallel und proportional l g j hängt von der Zusammensetzung in l, s ab j l s l s j

12 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt Paschen Back Effekt (1912) Friedrich Louis Carl Heinrich Paschen ( ) Doktorarbeit: 'Zur Prestonschen Regel heute: Paschen-Back-Effekt Ernst Emil Alexander Back ( ) Doktorand bei Paschen Frage: Was passiert, wenn man das Magnetfeld soweit erhöht, dass es stärker wird als das interne Magnetfeld aufgrund des Bahndrehimpulses? hier

13 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt kein B-Feldschwaches B-Feldstarkes B-Feld m l m s +1 +1/2 0 +1/ / /2 wegen g s =2 fast gleich 0 -1/ /2 0 +1/2 0 -1/2

14 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Äußeres B Feld schwächer als B Feld von l Anomaler Zeeman Drehimpuls l r j l l,s koppel zu j Kopplung der magnetischen Momente aneinander wichtiger als ans B Feld B Äußeres B Feld viel stärker als B Feld von l Paschen Back l und s koppel einzeln ans B Feld j nicht konstant l s

15 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Zwischenbereich: schwierig Nichtlinear

16 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt Paschen Back Effekt (1912) Zeeman Effekt der Hyperfeinstruktur Hyperfein ohne B Feld Schwaches B-Feld Stärkeres B-Feld Bricht Kopplung von j und I zu F auf Kern s l j

17 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Kernspinresonanz Beispiel: Proton 1Tesla 42MHz = eV Kern Zeemanniveaus thermisch FAST statistisch besetzt (1 Tesla nur Besetzungunterschied)

18 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Kernspinresonanz Anwendung: z.B. Magnetfeldmessung magnetische Moment des Protons sehr gut bekannt Magnetfeldmessung relativ auf 10 -8

19 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Kernspinresonanz Anwendung: Chemie Die Bindungen verändern die Abschirmung des angelegten stationären B Feldes und damit die Resonanznergie

20 13. Atome in äusseren Magnetfeldern:der Zeemaneffekt Kernspinresonanz Anwendung: Medizin Ortsaufgelöste NMR Ortsabhängiges Magnetfeld


Herunterladen ppt "13. Atome in äusseren Magnetfeldern der Zeemaneffekt 13.1. Der Normale Zeeman Effekt 13.2 Der anormale Zeeman Effekt 13.3. Paschen Back Effekt (1912) 13.4."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen