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#class/Ex-IV #wasserstoffatom
Der Zeeman-Effekt ist beschränkt auf die Anwendung in schwachen Magnetfeldern. Für starke Magnetfelder, bei denen das äußere Feld die interne Kopplung zwischen dem Bahndrehimpuls \hat{l} und dem Spin des Elektrons \hat{s} überwiegt, tritt eine andere Verhaltensweise auf. Dieses Phänomen, bekannt als der Paschen-Back-Effekt, wurde 1921 von Friedrich Paschen und Ernst Back entdeckt. Im Vergleich zum Zeeman-Effekt, der eine lineare Aufspaltung der Energieniveaus in schwachen Magnetfeldern beschreibt, zeigt der Paschen-Back-Effekt eine komplexe Aufspaltung in starken Magnetfeldern. Die störungstheoretische Erweiterung (Störungstheorie) des Zeeman-Effekts führt zu einer nichtlinearen Aufspaltung der Energieniveaus, die nicht mehr durch die einfache lineare Näherung erfasst werden kann.
Für große externe Felder weicht die Aufspaltung von der im Zeeman-Effekt beschriebenen Linearität ab. Dies markiert den Übergang vom Zeeman-Effekt zum Paschen-Back-Effekt, bei dem Bahndrehimpuls und Spin unabhängig voneinander in Bezug auf das äußere Magnetfeld ausgerichtet werden.
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