Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Stark-Effekt - Unterschied Zwischen

Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Stark-Effekt

Hauptunterschied - Zeeman-Effekt vs. Stark-Effekt

Zeeman Effect und Stark Effect sind zwei Konzepte in der Chemie, die Wissenschaftler Ende des 19. Jahrhunderts entdeckten. Der Zeeman-Effekt und der Steff-Effekt können in Bezug auf die Atomspektren eines Atoms beobachtet werden. Atomspektren können entweder Absorptionsspektren oder Emissionsspektren sein. Wenn Energie an Atome abgegeben wird, werden die Atome angeregt und Elektronen bewegen sich durch Absorption dieser Energie auf höhere Energieniveaus. Diese Absorption ergibt die Absorptionsspektren. Da jedoch ein höherer Energiepegel nicht stabil ist, fallen diese Elektronen auf den Bodenpegel zurück und setzen die absorbierte Energie als Strahlung frei. Dies führt zu Emissionsspektren. Der Hauptunterschied zwischen Zeeman-Effekt und Stark-Effekt besteht darin Der Zeeman-Effekt wird in Gegenwart eines äußeren Magnetfeldes beobachtet, während der Stark-Effekt in Anwesenheit eines äußeren elektrischen Feldes beobachtet wird.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Zeeman-Effekt?
      - Definition, verschiedene Arten
2. Was ist Stark Effect?
      - Definition, verschiedene Arten
3. Was ist der Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Stark-Effekt?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Absorption, Anomaler Zeeman-Effekt, Atomspektrum, Diamagnetischer Zeeman-Effekt, Elektromagnetische Strahlung, Emission, Linearer Starkeffekt, Magnetfeld, Magnetisches Moment, Normaler Zeeman-Effekt, Quadratischer Starkeffekt, Starker Effekt, Zeeman-Effekt


Was ist Zeeman-Effekt?

Der Zeeman-Effekt beschreibt die Aufteilung der Spektrallinien eines Atoms in Gegenwart eines starken Magnetfelds. Es ist nach dem niederländischen Wissenschaftler Pieter Zeeman benannt. Dieser Effekt beschreibt die Wirkung eines Magnetfelds auf Atome oder Ionen. Nun wollen wir herausfinden, was eine Spektrallinie ist.

Ein Atomspektrum ist das Spektrum von Frequenzen elektromagnetischer Strahlung, die während des Übergangs von Elektronen zwischen Energieniveaus innerhalb eines Atoms emittiert oder absorbiert werden. Emissionen führen zu Emissionsspektren und Absorption zu Absorptionsspektren. Dieses Spektrum ist eine charakteristische Eigenschaft von Elementen. Das Spektrum besteht aus einer Sammlung von Spektrallinien für jede Emission / Absorption. Jede Spektrallinie steht für die Energiedifferenz zwischen zwei Energieniveaus des Atoms. Pieter Zeeman beobachtete, dass diese Spektrallinien gespalten werden, wenn das Atom in Gegenwart eines äußeren Magnetfelds gehalten wird. Der Zeeman-Effekt ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Moment des Atoms und dem äußeren Magnetfeld.

Das folgende Bild zeigt die Atomemissionsspektren für Wasserstoff. Wenn einem Atom Energie zugeführt wird, können die Elektronen Energie absorbieren und auf ein höheres Energieniveau wechseln. Ein höheres Energieniveau ist jedoch für ein Atom ein instabiler Zustand. Daher kommt das Elektron auf ein niedrigeres Energieniveau zurück, wodurch die absorbierte Energie freigesetzt wird. Dies ergibt eine Emissionsspektrallinie. Wenn dies jedoch unter dem angelegten Magnetfeld untersucht wird, können wir statt einer drei Spektrallinien sehen. Dies ist der Zeeman-Effekt.


Abbildung 1: Emissionsspektren für Wasserstoff in Abwesenheit und Anwesenheit eines Magnetfelds

Arten von Zeeman-Effekt

Es gibt drei Arten von Zeeman-Effekten. Sie sind der normale Effekt, ein anomaler Effekt und ein diamagnetischer Effekt. Das normaler Zeeman-Effekt wird durch die Wechselwirkung mit dem magnetischen Orbitalmoment verursacht. Das anomaler Zeeman-Effekt wird durch die Wechselwirkung mit kombinierten orbitalen und intrinsischen magnetischen Momenten verursacht. Das diamagnetischer Zeeman-Effekt wird durch die Wechselwirkung mit dem feldinduzierten magnetischen Moment verursacht.

Was ist Stark Effect?

Starker Effekt ist die Aufteilung von Spektrallinien, die beobachtet werden, wenn die strahlenden Atome, Ionen oder Moleküle einem starken elektrischen Feld ausgesetzt werden. Dieser Effekt wurde erstmals vom deutschen Wissenschaftler Johannes Stark entdeckt. Der Effekt wurde nach ihm benannt. Der Stark-Effekt kann sowohl das Verschieben als auch das Aufteilen von Spektrallinien umfassen. Das elektrische Feld polarisiert zuerst das Atom und interagiert dann mit dem resultierenden Dipolmoment.


Abbildung 2: Starke Spaltung in Wasserstoff

Arten von Stark-Effekt

Ein starker Effekt entsteht durch die Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Moment des Atoms und dem äußeren elektrischen Feld. Dieser Effekt kann in zwei Arten als linearer Stark-Effekt und quadratischer Stark-Effekt beobachtet werden. Das linearer Stark-Effekt entsteht durch ein Dipolmoment, das aus einer natürlich vorkommenden nicht symmetrischen Verteilung der elektrischen Ladung entsteht. Das quadratischer Stark-Effekt entsteht durch ein Dipolmoment, das durch das äußere Feld induziert wird.

Unterschied zwischen Zeeman-Effekt und Stark-Effekt

Definition

Zeeman-Effekt: Der Zeeman-Effekt beschreibt die Aufteilung der Spektrallinien eines Atoms in Gegenwart eines starken Magnetfelds.

Starker Effekt: Starker Effekt ist die Aufteilung von Spektrallinien, die beobachtet werden, wenn die strahlenden Atome, Ionen oder Moleküle einem starken elektrischen Feld ausgesetzt werden.

Angewendetes Feld

Zeeman-Effekt: Der Zeeman-Effekt kann in einem angelegten Magnetfeld beobachtet werden.

Starker Effekt: Starker Effekt kann in einem angelegten elektrischen Feld beobachtet werden.

Ursache

Zeeman-Effekt: Der Zeeman-Effekt ist das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Moment des Atoms und dem äußeren Magnetfeld.

Starker Effekt: Ein starker Effekt entsteht durch die Wechselwirkung zwischen dem elektrischen Moment des Atoms und dem äußeren elektrischen Feld.

Fazit

Der Zeeman-Effekt wurde von einem niederländischen Wissenschaftler Pieter Zeeman entdeckt. Starker Effekt wurde von dem deutschen Wissenschaftler Johannes Stark entdeckt. Der Hauptunterschied zwischen dem Zeeman-Effekt und dem Stark-Effekt besteht darin, dass der Zeeman-Effekt in Gegenwart eines äußeren Magnetfelds beobachtet wird, während der Stark-Effekt in Anwesenheit eines externen elektrischen Feldes beobachtet wird.

Verweise:

1. „Zeeman-Effekt“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 20. Juni 2011