主要區別
塞曼效應和斯塔克效應的主要區別在於,塞曼效應描述了強外磁場作用下譜線的分裂,而斯塔克效應描述了強電場作用下譜線的分裂和移動。
塞曼效應(zeeman effect) vs. 斯塔克效應(stark effect)
塞曼效應是指在強磁場作用下譜線的分裂,而斯塔克效應則可以描述在強電場作用下譜線的分裂和移動。塞曼效應可以在磁場中觀察到,而斯塔克效應可以在電場中觀察到。塞曼效應的根本原因是磁矩與外磁場的相互作用;而斯塔克效應的根本原因是原子的電矩與外電場的相互作用。
塞曼效應只描述了在磁場作用下譜線的分裂,而斯塔克效應可以描述譜線的分裂和移動。在塞曼效應中,觀察到三種不同類型的效應,即正常效應、反常效應和抗磁效應,但僅觀察到兩種類型的斯塔克效應,即線性斯塔克效應和二次斯塔克效應。塞曼效應類似於斯塔克效應,因為它將光譜線分成電場中的幾個分量,而斯塔克效應被發現是類似於塞曼效應的電場。
對比圖
什麼是塞曼效應(the zeeman effect)?
塞曼效應標誌著固體靜態外磁場發生時光譜輪廓的穿透。它以彼得·塞曼的名字命名。磁場對原子的影響就是在這個概念下描述的。它相當於這種效應,因為在存在電流場的情況下,光譜輪廓被分成許多成分。
不同分量之間的躍遷強度不同,而在偶極子近似下,有些躍遷是完全禁止的。由於塞曼子能級之間的區域是由磁力形成的,所以它可以用來標記磁場的強點,就像在太陽和其他恆星或研究實驗室的等離子體中一樣。當電子在原子的不同能級之間躍遷時,發射或吸收不同頻率的電磁輻射光譜時,就形成了一個光譜。
在這一過程中的發射導致發射光譜的形成,而在發射過程中的吸收同樣導致吸收光譜的形成,這是元素的一個特殊特徵。光譜由在每次發射和吸收期間發射或吸收的光譜線的集合組成。當能量被給予氫原子時,它吸收能量並向更高的水平移動。
但在較高的能量下,氫原子發現自己不穩定,失去電子後,它又回到較低的能級,這就產生了發射光譜,而前者在吸收電子時產生了吸收光譜。這些光譜輪廓代表了原子不同能級之間的能量變化。
塞曼效應只能通過施加發現者發現的磁場來觀察。塞曼觀察到,當這些譜線受到外部磁場的作用時,它們會發生分裂。在研究磁場下的光譜時,還發現有三條譜線而不是一條。因此,科學家發現的這些分裂性質,後來被發現以各種方式使用,這種效應被稱為塞曼效應。
在這個概念下有三種類型的影響。這些是正常效應、異常效應和抗磁效應。在正常的塞曼效應中,它是由軌道磁矩的相互作用引起的。反常的塞曼效應,這是由一個簡單的磁閃光組合迂迴接觸造成的。反磁塞曼效應是由場致電磁矩的傳播產生的。
應用
- 核磁共振
- 電子自旋共振光譜學
- 磁共振成像(MRI)
- 穆斯堡爾譜學
什麼是斯塔克效應(the stark effect)?
在電流場的作用下觀察到光譜輪廓的穿透時,會出現斯塔克效應。這些光譜線是原子、離子或分子輻射的產物。當不同頻率的電磁輻射光譜作為電子在原子不同能級之間的躍遷而發射或吸收時,就會產生光譜。
在這一過程中,能量的釋放導致發射光譜的形成,同時,吸收過程中的吸收也導致吸收光譜的形成,這是這些元素的一個特定的已知特徵。光譜由在每次發射和吸收期間發射或吸收的光譜線的集合組成。
這些譜線中的斯塔克效應最早是由約翰內斯·斯塔克觀察到的,因此以他的名字命名這種效應。它可以包括光譜輪廓的不斷變化和穿透。首先,外加電場使原子極化,然後相互作用產生偶極矩。斯塔克效應的根本原因是原子的電矩與外電場的相互作用。
這種效應有兩種類型,正如所觀察到的,由於偶極矩而產生的斯塔克線性效應,偶極矩是由於電荷以自然發生的非對稱方式分佈而產生的。另一種是斯塔克二次效應,它是由外電場引起的偶極矩引起的。主要是由於等離子體帶電粒子光譜輪廓的應力膨脹。
斯塔克效應可以是線性的,也可以是二次的,其中二次型是非常精確的。當它被檢測到的放電和齧合光譜輪廓,吸收線偶爾被稱為斯塔克逆效應。在半導體異質結構中,當一個較小的群隙物質被壓縮在兩個較大的群隙物質的覆蓋層中時,它們的斯塔克效應可以被保證的激發劑所增強。
產生這種效應的原因是,通過塗抹電流場,電子和激發源被拖出的小屋被放置在相互衝突的過程中,但不知何故它們在較小的帶隙材料中存在,從而導致僅僅被電場拉開。這一結果在很大程度上是調製器的廢物,尤其是在眼力傳輸。
關鍵區別
- 塞曼效應是指在強磁場作用下譜線的分裂,而斯塔克效應是指在強電場作用下譜線的分裂。
- 塞曼效應可以在磁場中觀察到,而斯塔克效應可以在磁場中觀察到。
- 塞曼效應是由磁矩與外磁場的相互作用引起的,斯塔克效應是由原子的電矩與外電場的相互作用引起的。
- 塞曼效應有三種不同類型的效應,即正常效應、反常效應和抗磁效應,但觀察到的斯塔克效應只有兩種:線性斯塔克效應和二次斯塔克效應。
- 塞曼效應描述了譜線在磁場作用下的分裂,而斯塔克效應則可以同時描述譜線的分裂和移動。
- 塞曼效應類似於斯塔克效應,而斯塔克效應被發現為類似於塞曼效應的電場。
結論
塞曼效應是指在強外磁場作用下譜線的斷裂,而斯塔克效應可以描述在強電場作用下譜線的分裂和移動。