帕邢－巴克效应（帕邢-巴克效应）

VLoG

102次浏览

更新时间：2023-01-05

帕邢－巴克效应

帕邢-巴克效应

在磁场非常强的情况下，反常塞曼效应会重新表现为正常塞曼效应，也就是说，谱线的多重分裂会重新表现为三重分裂，这是帕邢和巴克分别于1912和1913年发现的，故名帕邢-巴克效应。

原理

当外磁场强度大于几千高斯时，外磁场的作用超过电子轨道

和自旋

之间的耦合作用。这时，L和S之间的相互作用可以忽略。在这种情况下，能级分裂的近似表达式可以写作：

式中量子数

和

分别为

和

在外磁场

方向的投影，

为电子电荷，

为普朗克常数,

为外磁场强度,

为电子质量,

为光速。根据选择定则,

和

。因此，相应的频率分裂为

但在很强磁场的情况下，谱线的分裂状况又回到正常塞曼效应的情况。帕邢- 巴克效应还只是在实验室中才能观测到。

条件

只有当外磁场的强度比较弱，不足以破坏自旋-轨道耦合时才会出现反常塞曼效应，这时自旋角动量和轨道角动量分别围绕总角动量作快速进动，总角动量绕外磁场作慢速进动。当磁场很强时，自旋角动量和轨道角动量不再合成总角动量，而是分别围绕外磁场进动。这时反常塞曼效应被帕邢-巴克效应所取代，其效果是恢复到正常塞曼效应，即谱线分裂成3条，相互之间间隔一个洛伦兹单位。这里磁场的“强”与“弱”是相对的，例如3T的磁场对于钠