Zeemanov učinak: razlika između inačica

[[datoteka:zeeman effect.png|mini|desno|300px|Razdvajanje spektralnih linija uzrokovano Zeemanovim učinkom: bez prisutnosti magnetskog polja, konfiguracije a, b i c imaju istu energiju, kao i d, e i f. Prisutnost magnetskog polja uzrokuje odvajanje energetskih razina: ono što je prije bila jedna linija povezana s prijelazom iz a, b ili c u d, e ili f postat će skup linija povezanih s određenim prijelazom. ]]

[[datoteka:Sunzeeman1919.png|mini|desno|300px|[[Zeemanov učinak]] na spektralnu liniju [[Sunčeve pjege]].]]

* nepravilni ili anomalni Zeemanov učinak kada se razlažu spektralne linije atoma s neparnim brojem [[elektron]]a.

Različito međudjelovanje magnetskoga polja s elektronima različitih [[Kvantni brojevi|kvantnih stanja]] vodi do razbijanja izopačenosti (degeneracije), do tada jednake energije elektrona u različitim kvantnim stanjima. S pomoću Zeemanova učinka mogu se izmjeriti jakosti magnetskih polja [[Sunce|Sunca]] i [[zvijezda]]. Razmjeran ([[analogan]]) učinak ima djelovanje jakoga [[električno polje|električnoga polja]] spektralne linije atoma [[plin]]a, ili takozvani [[Starkov učinak]]. <ref> '''Zeemanov efekt''', [http://enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=67051] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.</ref> Otkrio ga je [[1897.]] godine. <ref name="Kučera">[https://archive.org/stream/glasnikhrvatskog1909hrva/glasnikhrvatskog1909hrva_djvu.txt Glasnik Hrvatskoga prirodoslovnoga društva], ''Pedeset godina spektralne analize. Besjeda podpredsjednika hrvatskoga prirodoslovnoga društva prof. dra. [[Oton Kučera|Otona Kučere]] na XXII. redovitoj glavnoj skupštini toga društva držanoj dne 20. veljače 1910.''; urednik Oton Kučera, godina XXI. Prva polovina (sa 32 slike); Zagreb, Vlasništvi i naklada društva, 1909. str. 108-109</ref>

Predstavlja promjenu unutarnje energije atoma ili molekula koje se nalaze u [[magnetsko polje|magnetskom polju]].<ref>Vujnović, Vladis: Rječnik astronomije i fizike svemirskog prostora, Zagreb: Školska knjiga, 2004., {{ISBN |953-0-40024-1}}, str. 165</ref> Za ovo je otkriće Zeeman dobio [[Nobelova nagrada za fiziku|Nobelovu nagradu]] 1902. zajedno s [[Hendrik Antoon Lorentz|Hendrikom Antoonom Lorentzom]] "za njihovo istraživanje o utjecaju [[magnetizam|magnetizma]] na fenomen zračenja"<ref> (eng.) "The Nobel Prize in Physics 1902". Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 2. kolovoza 2016. <nowiki><http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1902/index.html> </nowiki> (pristupljeno 2. kolovoza 2016.)</ref>. Ova je učinak ne samo potvrdio [[Hendrik Antoon Lorentz|Lorentzov]] teorijski zaključak s obzirom na stanje [[Polarizirana svjetlost|polarizacije svjetla]] koju [[emisija|emitira]] [[plamen]], nego je i pokazao negativnu prirodu oscilirajućih čestica, kao i neočekivano visoki omjer njihovog [[električni naboj|električnog naboja]] i [[masa|mase]] (''e/m'').

Ovo je otkriće otvorilo novo područje radu [[spektroskop]]a. Ovaj se učinak sastoji u tome da ako izvor [[svjetlost]]i (usijana [[para]] [[kemijski element|kemijskih elemenata]]) namjesti u magnetsko polje jaka [[magnet]]a, pak se sada istražuje spektar njegovih svijetlih crta, pokazuje se svaka spektralna crta razdvojena, jedna ima nešto manju, a druga nešto veću dužinu vala od pređašnje jednostavne crte. Lorentz je pokazao da se ta pojava lako protumači, ako se uzme, da je ono, što izvodi [[titranje|titraje]] svjetlosti, negativnom [[elektricitet]]om nabijeni [[atom]]; po otklonu crte od pređašnjega položaja, mogao je odrediti, da te čestice ne mogu po svojoj masi biti drugo nego elektroni, za koje znamo s jedne strane od [[Katodno zračenje|katodnih zraka]], a s druge od [[Radiovalovi|radio valova]], da su čestice negativna elektriciteta mase 2 000 puta manjom od mase atoma [[vodik]]a. Kod [[Radionuklid|radioaktivnih tvari]] elektroni sami neprekidno izlaze iz atoma. <ref name="Kučera"/>

Da izbjegnemo zabunu, dodali smo masi elektrona indeks ''e''; ''m'' se zove [[Kvantni brojevi|magnetski kvantni broj]] i može poprimiti cijele brojeve od + ''n_φ'' do - ''n_φ'':

Zadnje dvije jednadžbe su temelj kvantne teorije atoma. Moment impulsa je [[vektor]] koji stoji okomito na ravninu gibanja. Dok nema vanjskog magnetskog polja, može ravnina gibanja elektrona ležati po volji u prostoru. No, kad stavimo atom u magnetsko polje, ravnina gibanja mora se tako postaviti da je projekcija momenta impulsa u smjeru polja opet jednaka cijelom broju od ''h''/2∙π. U kvantnoj teoriji nisu [[kvant]]izirani samo impulsi vrtnje nego i njihove projekcije u smjeru magnetskog polja.

Vidjeli smo da klasični [[dipol]] ne zrači energije u smjeru svoje osi. Kad mjerimo [[Svjetlosna jakost|jakost (intenzitet) svjetlosti]] u osi dipola, ne primjećujemo ništa. Isto tako i kod Zeemanovog učinka, kad gledamo svjetlost [[Longitudinalan val|longitudinalno]], to jest u liniji paralelnoj s magnetskim poljem, opažamo samo dvije spektralne linije, naime kružno (cirkularno) polarizirane. Naprotiv, kad gledamo [[Transverzalni val|transverzalno]], okomito na smjer polja, opažamo sve tri linije. <ref> [[Ivan Supek]]: "Nova fizika", Školska knjiga Zagreb, 1966.</ref>