Confronto effetto Stark e effetto Zeeman
silusi...@gmail.com
Zeeman? Come prima distinzione so che il primo effettua una
separazione dei livelli degeneri per effetto di un campo elettrico
applicato, mentre il secondo per effetto di un campo magnetico.
Tuttavia non ho ben capito su quali livelli energetici degeneri
lavorano: mentre con l'effetto Zeeman sono sicuro che vengono separati
i livelli energetici con stesso numero quantico magnetico (m), con
l'effetto Stark mi pare che la separazione avviene a livelli
energetici a stesso numero quantico angolare (l)....è giusta questa
distinzione o ho sbagliato qualcosa?
F. Lopez
> In modo semplice,qual è la differenza tra effetto Stark e effetto
> Zeeman? Come prima distinzione so che il primo effettua una
> separazione dei livelli degeneri per effetto di un campo elettrico
> applicato, mentre il secondo per effetto di un campo magnetico.
In Zeeman nell'eq di Schroedinger oltre i termini cinetico e potenziale
dell'atomo ad 1 elettrone appaiono nell'Hamiltoniano anche lo spin-orbita e
il termine di Darwing, quindi se predomina lo spin-orbita siamo su Zeeman
(anomalo) e il campo magnetico (costante) è debbole. Se al contrario
predomina il termine di Darwing il campo è forte e siamo su Paschen Back. Lo
sdoppiamento dei livelli secondo le regole di selezione avviene in Zeeman
(normale) considerando unicamente la quantizzazione di l (numero di momento
angolare orbitale) e osservando lo splitting (tripletti) di m.
> Tuttavia non ho ben capito su quali livelli energetici degeneri
> lavorano ...
Attenzione, qui ci sono in gioco una serie di concetti di fisica atomica e
di magnetismo, da considerare caso per caso, per intuire quando si può
rimuovere la degenerazione e quando no, quando effettivamente due stati
perturbati non corrispondono essattamente alla stessa energia non
perturbata, e il discorso si fa molto lungo.
[....]
con
> l'effetto Stark mi pare che la separazione avviene a livelli
> energetici a stesso numero quantico angolare (l)....è giusta questa
> distinzione o ho sbagliato qualcosa?
Si, è giusto, di *tutti* i valori di l però. Dipende in realtà se stiamo
analizzando l'atomo idrogenoide nell'approsimazione di dipolo ma non andiamo
oltre, troppa carne al fuoco. Come menzionavi all'inizio, Stark separa i
livelli degeneri per effetto di un campo elettrico esterno. Ma qui l non
sembra essere un "buon numero" quantico (perché?) per osservare *tutte* le
righe. Perché l'intensità del campo deve essere tale da non dover
considerare *secondari* gli effetti di struttura fina. Vediamo, per
l'idrogeno atomico l'effetto Stark (lineare) deve considerare la
degenerazione già a partire da n (quantico principale), e da li via via
rispettando le regole di selezione ottieni, per uno stesso n, due
possibilità e 4 livelli degeneri, ossia: per l (zero opp uno), e per ogni l
tre valori di m: (zero per l = 0) e (m = zero, opp m = +/- 1). Mi auguro
che il mio post ti sia stato di aiuto, buon studio, ciao.
F. Lopez