Obraz1 (126)

13.4.    Linie widmowe odpowiadające przejściom 3p«-»3s w atomie sodu mają długości fal Aj = 5895,9 A i A, = 5889,6 A.

a)    Oblicz natężenie pola magnetycznego, przy którym najniższy podpoziom zcemanowski stanu ²P_3/2 pokryje się z najwyższym podpoziomem stanu ²P,_/2, a warunki dotyczące anomalnego zjawiska Zeemana będą nadal spełnione.

b)    Jakie są różnice częstości między dwiema zewnętrznymi składowymi linii Z), i linii D₂ w polu magnetycznym o natężeniu 1 T?

13.5.    Omów rozszczepienie linii w przejściu 3d«-*2p w obecności pola magnetycznego, dla którego rozszczepienie Zeemana jest małe w porównaniu z oddziaływaniem spin-orbita.

13.6.    Naszkicuj rozszczepienie Zeemana dla linii serii Balmera w atomie wodoru. Oblicz moment magnetyczny stanów P_1/2, P_3/2, D_3/2 i D_5/2. Naszkicuj także rozszczepienie związane ze zjawiskiem Paschena-Backa. Przy jakiej wartości pola magnetycznego następuje przejście od zjawiska Zeemana do zjawiska Paschena-Backa?

13.7.    a) Rozważmy atomy wodoru w polu magnetycznym o natężeniu B₀ = 4,5 T. Czy przy tym natężeniu pola rozszczepienie linii H_a(n = 3->n = 2) jest związane ze zjawiskiem Zeemana, czy ze zjawiskiem Paschena-Backa? Uzasadnij odpowiedź (sprzężenie spin-orbita między stanami 3²P_1/2 i 3²P_3/2 w atomie wodoru wynosi 0,108 cm^-1).

b)    Naszkicuj rozszczepienie poziomów energetycznych w zadanym polu magnetycznym i pokaż, które przejścia dają wkład do linii H_a. Na ile składowych rozdziela się linia H_al

c)    Wyznacz ładunek właściwy elektronu, czyli e/m, wiedząc, że różnica częstości między dwiema sąsiednimi składowymi wynosi 6,29 ■ 10¹⁰ Hz. Strukturę subtelną można pominąć.

d)    Czy rozszczepienie długości fal w pierwszej linii serii Lymana (n = 2-*n = 1) jest mniejsze, większe, czy równe takiemu rozdzieleniu dla linii H_al

13.8.    a) Naszkicuj poziomy energii dla swobodnego elektronu w polu magnetycznym w zależności od natężenia pola.

b)    Rozważ dwa elektrony, których spiny są sprzężone (ścisły mechanizm tego sprzężenia nie jest istotny z punktu widzenia rozważanego problemu, mogą one np. oddziaływać jak dwa dipole magnetyczne). Z iloma możliwymi orientacjami będziemy mieli do czynienia? Dokonaj rozróżnienia pomiędzy stanami trypletowymi i singletowymi.

c)    Jaka powinna być minimalna liczba elektronów, aby ich sprzężenie produkowało stan sekstetowy?