ЗЕЕМАНА ЯВЛЕНИЕ — ЗЕЙДАНго эффекта Зеемана (для поперечного наблюдения). На рисунке положение черточек показывает положение компонент расщепления по отношению к центральной (несмещенной) линии.
Длина черточек изображает относительную интенсивность отдельных компонент. Черточки над горизонтальной чертою относятся к тг-компонентам. черточки под чертою — к а-компонентам. Слева написаны спектроскопические символы, определяющие тип спектральной лиНормалЬн.
±(0),/1
ТГ"
|
-
Е + Етадп. В соответствии с этим атом становится способным испускать частоту, А _ (Е' + Е'тадп)~ (Е-Етпдп) _ ~ Е'тадп~ Ещддп, + h h
Изменение частоты Av = E ™адп ~-Шадп и представляет
собою Зеемановское расщепление.
Добавочная магнитная энергия выражается так: Ewa«n= = МН cos (МН), где М — магнитный момент, системы ин — напряженность магнитного поля. Это выражение согласно теории квантов обладает следующими особенностями: 1) магнитный момент атомной системы слагается из собственных магнитных моментов электронов и магнитных моментов, обусловленных движением электронов по h в орбитам. Он равняется: М = д — у-ЯЛ, где Wl = - ---------- эле[Л ментарньтй магнитный момент (магнетон Бора), равный 9, 21 — Ю — 21 абс. эл. магн. единиц (h = 6, 57—10“27 — постоянная Планка; - = 1, 77—107 — отношение заряда электрона к
±(/), 3, S 1 3
T~is
Рис. 3. Схема Зеемановского расщепления линий дуплета и триплета.
нии (например символы 2[SPi/2], 2[SPs/2] соответствуют паре линий, составляющих дуплеты спектра щелочных металлов натрия, калия и др.). Величина расщепления, т. е. изменения длины волны Зеемановских компонент по сравнению с первоначальной линией, пропорциональна напряженности магнитного поля, так же как и для нормального эффекта. Однако при одном и том же магнитном поле эта величина отличается от величины нормального расщепления и 'может быть получена из нее путем умножения на небольшой рациональный множитель (дробь). Это так наз. правило Рунге. На рисунке 3 справа приведены значения множителей Рунге. Все эти множители приведены к общему знаменателю; который написан один раз под всеми числителями. Линии смещены в красную и фиолетовую стороны симметрично, так что перед множителями Рунге стоит двойной знак (±); множители, относящиеся к л-компонентам, заключены в скобки.
Классическая электронная теория Лоренца оказалась не в состоянии дать объяснение сложным типам эффекта Зеемана, равно как не могла объяснить закономерностей сложных спектров, в частности их мультиплетную структуру.
Это удалось сделать лишь квантовой теории спектров. Полное выяснение вопроса привело к установлению важнейших сведений относительно структуры атома. В частности было установлено наличие магнитного момента электрона, а также протона и некоторых более сложных ядер. Квантовая теория (см.) дала единое объяснение как нормальному, так и аномальному эффекту Зеемана, позволив выяснить те изменения в энергии стационарных состояний атома, к-рые вносятся воздействием магнитного поля на атом.
Согласно квантовой теории частота испускаемой линии Е' — Е определяется условием: v = — — — , где h — постоянная Планка, а Е' и Е — значения энергии, соответствующие отдельным состояниям атомной системы. Действие^м магнитного поля на элементы атома энергия каждого стационарного состояния изменяется и становится равной
его массе), j — квантовое число, определяющее величину механического момента атомной системы в целом, д — фактор, вполне определяемый квантовыми числами, характет ризующими систему. 2) cos (МН) = — , т. е. может прини3 мать не любые значения, а лишь дискретные, ибо т может равняться j; j-l... — 0'-l), — j, т. е. пробегает (2) 4—1) различных значений.
Т. о. по квантовой теории добавочная магнитная энергия ЕтадП = тд$Л Н, т. е. может иметь (2) 4—1) различных значений. Вычисляемое отсюда магнитное расщенле„, ял н ние спектральных линии Av = — тд-тд может быть многообразным, что и наблюдается в сложных типах эффекта Зеемана. Число возможных компонент расщепления несколько ограничивается определенными правилами отбора (см. Соответствия принцип), к-рые суживают возможное разнообразие значений разности (тд-т'д'). Найденная формула представляет полное теоретическое описание всех типов эффекта Зеемана и стоит в превосходном согласии с опытом. В частности нормальный эффект Зеемана также выражается этой формулой. Для сингулетных линий, для к-рых эффект Зеемана имеет нормальный характер д = 1, а правило отбора для разности (т-т') утверждает, что возможны только следующие значения ее: 0 и ±1, Таким образом Зеемановское расщепление должно быть: .
_ .
, %ЛН * 1 е „ Av — О И dv = ± — г — “ ± — • — • Н, h > 4л р
в полном соответствии с классической теорией Лоренца.
В сильных магнитных полях, способных вызвать расщепление, сравнимое с нормально существующим расстоянием между отдельными компонентами мультиплетов, наблюдается упрощение сложного эффекта Зеемана, приводящее в конце-концов к образованию нормального триплета (путем слияния некоторых компонент вместе). Этот случай эффекта Зеемана носит название эффекта Пашена-Бака (см. Пашена-Бака эффект) и также получает свое истолкование с точки зрения квантовой теории.
Лит.: Введенский Б. А. и Ландсберг Г. С., Современное учение о магнетизме, М. — Л., 1929, гл. I, XVI и XVII; Фриш С. Э., Современная теория спектров, м. — л., 1931. г. Ландсберг.
ЗЕЙДАН, Джурджи (1861—1914), крупный арабский писатель и общественный деятель. Родился в Сирии, в крестьянской семье; получил образование в бейрутском американском колледже. Первая же работа Зейдана «Сравнительное языкознание и арабский язык» (Г880) получила исключительное значение для арабской научной литературы того времени. С 1892 Зейдан был редактором распространенного на Ближнем Востоке научно-популярного журнала «Ал ь-Хиляль» (Полумесяц) (вых. в Египте). Поборник европеизации и вместе с тем возрождения арабской национальности и просвещения широких масс, в чисто политических вопросах Зейдан — представитель либеральной части арабской буржуазии. Из его научных работ (помимо названной) наиболее важна пятитомная «История мусульманской цивилизации» (частично пер. на англ. яз.). Наибольшее значение 3. имеет как
