ATM-014 · Атомы и молекулы Демо-материал

Атом во внешнем поле. Эффекты Зеемана и Штарка

Атом во внешних магнитном и электрическом полях: расщепление уровней, нормальный и аномальный эффекты Зеемана, эффект Пашена–Бака, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и эффект Штарка.

Примерное время: 3 ч 4 задания

Учебная цель

Объяснить расщепление атомных уровней в магнитном поле на 2J+1 подуровней.
Различать нормальный и аномальный эффекты Зеемана, правила отбора и поляризацию.
Освоить физические основы эффекта Пашена–Бака и ЭПР.
Понять поведение атома в электрическом поле — линейный и квадратичный эффекты Штарка.

Ожидаемые результаты

Умеет вычислять зеемановское расщепление ΔE = g_J μ_B B m_J и Δν, Δλ между компонентами линии.
Определяет для данного перехода число зеемановских компонент и их смещения (через множитель Ланде).
Умеет находить из условия резонанса ЭПР поле, частоту или g-фактор.
Умеет оценивать линейное штарковское расщепление водорода и объясняет, почему у других атомов эффект квадратичный.

Интерактивная модельЭффект Зеемана: расщепление уровней

Задания

Лекция
Лекция · 1 ч 20 мин · обязательный
Атом во внешних силовых полях.
Практическое занятие · 1 ч 20 мин · обязательный
Атом в электрическом поле. Эффект Штарка
Самостоятельная работа · 6 ч 10 мин · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Атом во внешних силовых полях.
  • Итоговый тест — не менее 70%