主要区别
塞曼效应和斯塔克效应的主要区别在于,塞曼效应描述了强外磁场作用下谱线的分裂,而斯塔克效应描述了强电场作用下谱线的分裂和移动。
塞曼效应(zeeman effect) vs. 斯塔克效应(stark effect)
塞曼效应是指在强磁场作用下谱线的分裂,而斯塔克效应则可以描述在强电场作用下谱线的分裂和移动。塞曼效应可以在磁场中观察到,而斯塔克效应可以在电场中观察到。塞曼效应的根本原因是磁矩与外磁场的相互作用;而斯塔克效应的根本原因是原子的电矩与外电场的相互作用。
塞曼效应只描述了在磁场作用下谱线的分裂,而斯塔克效应可以描述谱线的分裂和移动。在塞曼效应中,观察到三种不同类型的效应,即正常效应、反常效应和抗磁效应,但仅观察到两种类型的斯塔克效应,即线性斯塔克效应和二次斯塔克效应。塞曼效应类似于斯塔克效应,因为它将光谱线分成电场中的几个分量,而斯塔克效应被发现是类似于塞曼效应的电场。
对比图
什么是塞曼效应(the zeeman effect)?
塞曼效应标志着固体静态外磁场发生时光谱轮廓的穿透。它以彼得·塞曼的名字命名。磁场对原子的影响就是在这个概念下描述的。它相当于这种效应,因为在存在电流场的情况下,光谱轮廓被分成许多成分。
不同分量之间的跃迁强度不同,而在偶极子近似下,有些跃迁是完全禁止的。由于塞曼子能级之间的区域是由磁力形成的,所以它可以用来标记磁场的强点,就像在太阳和其他恒星或研究实验室的等离子体中一样。当电子在原子的不同能级之间跃迁时,发射或吸收不同频率的电磁辐射光谱时,就形成了一个光谱。
在这一过程中的发射导致发射光谱的形成,而在发射过程中的吸收同样导致吸收光谱的形成,这是元素的一个特殊特征。光谱由在每次发射和吸收期间发射或吸收的光谱线的集合组成。当能量被给予氢原子时,它吸收能量并向更高的水平移动。
但在较高的能量下,氢原子发现自己不稳定,失去电子后,它又回到较低的能级,这就产生了发射光谱,而前者在吸收电子时产生了吸收光谱。这些光谱轮廓代表了原子不同能级之间的能量变化。
塞曼效应只能通过施加发现者发现的磁场来观察。塞曼观察到,当这些谱线受到外部磁场的作用时,它们会发生分裂。在研究磁场下的光谱时,还发现有三条谱线而不是一条。因此,科学家发现的这些分裂性质,后来被发现以各种方式使用,这种效应被称为塞曼效应。
在这个概念下有三种类型的影响。这些是正常效应、异常效应和抗磁效应。在正常的塞曼效应中,它是由轨道磁矩的相互作用引起的。反常的塞曼效应,这是由一个简单的磁闪光组合迂回接触造成的。反磁塞曼效应是由场致电磁矩的传播产生的。
应用
- 核磁共振
- 电子自旋共振光谱学
- 磁共振成像(MRI)
- 穆斯堡尔谱学
什么是斯塔克效应(the stark effect)?
在电流场的作用下观察到光谱轮廓的穿透时,会出现斯塔克效应。这些光谱线是原子、离子或分子辐射的产物。当不同频率的电磁辐射光谱作为电子在原子不同能级之间的跃迁而发射或吸收时,就会产生光谱。
在这一过程中,能量的释放导致发射光谱的形成,同时,吸收过程中的吸收也导致吸收光谱的形成,这是这些元素的一个特定的已知特征。光谱由在每次发射和吸收期间发射或吸收的光谱线的集合组成。
这些谱线中的斯塔克效应最早是由约翰内斯·斯塔克观察到的,因此以他的名字命名这种效应。它可以包括光谱轮廓的不断变化和穿透。首先,外加电场使原子极化,然后相互作用产生偶极矩。斯塔克效应的根本原因是原子的电矩与外电场的相互作用。
这种效应有两种类型,正如所观察到的,由于偶极矩而产生的斯塔克线性效应,偶极矩是由于电荷以自然发生的非对称方式分布而产生的。另一种是斯塔克二次效应,它是由外电场引起的偶极矩引起的。主要是由于等离子体带电粒子光谱轮廓的应力膨胀。
斯塔克效应可以是线性的,也可以是二次的,其中二次型是非常精确的。当它被检测到的放电和啮合光谱轮廓,吸收线偶尔被称为斯塔克逆效应。在半导体异质结构中,当一个较小的群隙物质被压缩在两个较大的群隙物质的覆盖层中时,它们的斯塔克效应可以被保证的激发剂所增强。
产生这种效应的原因是,通过涂抹电流场,电子和激发源被拖出的小屋被放置在相互冲突的过程中,但不知何故它们在较小的带隙材料中存在,从而导致仅仅被电场拉开。这一结果在很大程度上是调制器的废物,尤其是在眼力传输。
关键区别
- 塞曼效应是指在强磁场作用下谱线的分裂,而斯塔克效应是指在强电场作用下谱线的分裂。
- 塞曼效应可以在磁场中观察到,而斯塔克效应可以在磁场中观察到。
- 塞曼效应是由磁矩与外磁场的相互作用引起的,斯塔克效应是由原子的电矩与外电场的相互作用引起的。
- 塞曼效应有三种不同类型的效应,即正常效应、反常效应和抗磁效应,但观察到的斯塔克效应只有两种:线性斯塔克效应和二次斯塔克效应。
- 塞曼效应描述了谱线在磁场作用下的分裂,而斯塔克效应则可以同时描述谱线的分裂和移动。
- 塞曼效应类似于斯塔克效应,而斯塔克效应被发现为类似于塞曼效应的电场。
结论
塞曼效应是指在强外磁场作用下谱线的断裂,而斯塔克效应可以描述在强电场作用下谱线的分裂和移动。