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1、塞曼效应知识课件 6.6塞曼效应碱金属，氢原子和类氢原子核最外层电子有一个价电子。 在磁场中，由于磁场对电子的作用，将使这些原子的光谱线发生分裂。 具体的分裂情况与所考虑的自旋在磁场中附加能量、自旋与轨道相互作用等有关，下面分两种情况讨论。 1.简单塞曼效应先考虑磁场的附加能量远大于自旋轨道相互作用能的情况。 在这种情况下，略去自旋轨道的相互作用能。 在实验室范围内，磁场近似为均匀磁场，记为。 选磁场方向为轴，即Burzz BB0x yBB?n（6.6.1）6.6塞曼效应相应的磁矢势和标势是Aur?,x,=0,=022x yzB BAyA A?（6.6.2）设一价金属的电子在其它电子屏蔽下与原
2、子核和库仑场为，外加磁场具有（6.6.1）的形式，则体系的哈密顿量为()V r?=2222222222222221()()()2221()()()241()()24x yzex yezeeBeBH py px pV rm c ceBe Bpxp ypx y V rmc ceBe BpL xyVrmc c?rrnr（6.6.3）6.6塞曼效应由于（6.8.3）式中?2222222422()1044zeB eBeBa eBxy L?h（6.6.4）（6.6.5）因而（6.6.3）式右端正比于的项可以略去，得2B?=2()22ze epeBH VrLm mc?r式中是的共同本征函数。 是本征值。 （
3、6.6.6）（6.6.5）式右端的第三项实际就是轨道磁矩与外磁场的相互作用能。 的本征方程为2zLeeLU MB Bmc?uuur ur?20()2epH Vrm?22()2nlm nlnlmeVr Em?rhnlm nllmRY?20zH LL$n nn lE6.6塞曼效应（6.6.7）显然，由于是的本征函数，因而也是的本征函数，相应的本征值为n lm?zL nlm?H2nlm nleeBEE mmc?h上式表明加上磁场后，对的度简并被消除，原来的能级分裂为条能级，相邻两能级之间的间隔为，称为拉摩频率。 光谱线在外场中分裂的现象称为塞曼效应。 m21l?nlE21l?2LeeBm c?h h
4、2LeeBm c?上述计算并未考虑到电子的自旋。 现在考虑电子的自旋，则哈密顿量变为6.6塞曼效应在外磁场中，能级与有关，原来有引起的简并被消除，而且，能量与自旋有关。 m m2.反常塞曼效应在强磁场下，不考虑自旋轨道耦合，原子光谱发生分裂的现象称为简单塞曼效应或正常塞曼效应。 在磁场较弱时，要考虑电子自旋轨道耦合能的贡献，这时原子光谱线的分裂现象，称为反常塞曼效应或一般塞曼效应。 结合上一节的讨论结果，考虑电子的自旋轨道耦合能的贡献，我们可以得出反常塞曼效应的能谱结构为6.6塞曼效应11 (1)2211 (1)()222jj lnljmnljjm jjjE Emj ll?h nnh（6.6.12）。 内容仅供参考
