Was ist der Zeemann-Effekt?

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Die Elektronen in einem Atom haben alle eine gewisse (Bindungs-)Energie. Naiv gesehen kann man das über die potentielle Energie erklären und erwarten, dass Elektronen, die in der selben Schale des Atoms sitzen auch die gleiche Energie haben.

Der Zeeman Effekt ist jetzt die Tatsache, dass wenn man ein Atom in ein Magnetfeld bringt, sich die Energien von Elektronen in gleichen Schalen minimal unterscheiden. Grund dafür ist die Spin Eigenschaft der Elektronen. Der Spin ist ein magnetisches Moment, welches einige Elementarteilchen besitzen. Dieses richtet sich nach dem äußeren Magnetfeld aus, wobei es zwei Möglichkeiten gibt: up-spin (parallel zum Magnetfeld) und down-spin (anti-parallel zum Magnetfeld). Es ist nun so, dass zwei Elektronen in der selben Schale bzw. im selben Orbital nicht die gleiche Spin-Quantenzahl (also up/down) haben dürfen (Pauli Prinzip). Demnach wird der Spin von einem Elektron immer mit dem Feld, und das andere entgegen des Feldes ausgerichtet sein. Dadurch erfahren aber beide Elektronen eine unterschiedliche Wirkung des Feldes, wodurch ihre Energie also unterschiedlich wird. Das nennt man eine Energie-Aufspaltung (weil dieser Unterschied vorher nicht da war) und das ist der Zeeman-Effekt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physik Studium - Master in theoretischer Physik

Was verstehst du dabei genau nicht also welche Wörter und begriffe.

Im wesentlichen ist der Zeeman Effekt nichts anderes als eine durch Wechselwirkung der Elektronen mit einem Magnetfeld hervorgerufene Aufspaltung von Spektrallinien.

Der Effekt basiert darauf dass sich durch das Magnetfeld die Energien einzelner Zustände ändern und sich die Spektrallinien dieser Zustände nun verschieben.