Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — при внешнем магнитном поле

Какие уравнения используются

В слабом магнитном поле сдвиг энергии равен ΔE = μБ·B·(gᵤmᵤ − gₗmₗ). Частотное смещение вычисляется через постоянную Планка. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня. Для этого варианта: Неоднородность поля расширяет набор частот; в расчёте используется произведение градиента на длину области наблюдения.

Именно для задачи «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — при внешнем магнитном поле» параметры собираются как система независимых исходных данных. Исходное состояние определяется всеми введёнными полями, а результат рассчитывается на сервере с проверкой значений. В данном режиме «Главное квантовое число нижнего уровня» в проверочном примере равно 2. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.

В этой конфигурации исследуется с учётом магнитного поля. При смене поля следует сопоставлять физические величины одной размерности и помнить, что условные модельные системы отличаются от конкретных изотопов. В данном режиме «Магнитная индукция, Тл» в проверочном примере равно 0.35. Модель линейного Зеемана предполагает, что внешнее поле не перестраивает структуру электронного уровня радикально.

Как задать физические величины

Нужно подготовить следующие значения: Заряд ядра Z; Главное квантовое число верхнего уровня; Главное квантовое число нижнего уровня; Магнитная индукция, Тл; Фактор Ланде верхнего уровня; Фактор Ланде нижнего уровня; Магнитное квантовое число верхнего уровня; Магнитное квантовое число нижнего уровня; Градиент магнитной индукции, Тл/м; Длина просматриваемой области, мм. В данном режиме «Фактор Ланде верхнего уровня» в проверочном примере равно 1.25. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.

Начальные числа частиц и длительности наблюдения относятся к одному образцу. Магнитные, температурные и спектральные показатели должны описывать один и тот же режим измерения с учётом магнитного поля. В данном режиме «Фактор Ланде нижнего уровня» в проверочном примере равно 0.9. Модель линейного Зеемана предполагает, что внешнее поле не перестраивает структуру электронного уровня радикально.

В работе по направлению «Линейный эффект Зеемана» стоит отдельно проверить единицы атомных масс, энергетических переходов и временных постоянных. Разница между эВ, МэВ, нм и секундами существенна. В данном режиме «Магнитное квантовое число верхнего уровня» в проверочном примере равно 1. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.

Как понимать результаты

Числовые результаты модели «Линейный эффект Зеемана» взаимосвязаны, поэтому следует анализировать не только один основной показатель, но также сопутствующие характеристики и предельные случаи. В данном режиме «Магнитное квантовое число нижнего уровня» в проверочном примере равно 1. Модель линейного Зеемана предполагает, что внешнее поле не перестраивает структуру электронного уровня радикально.

Для режима с учётом магнитного поля особенно полезно сравнивать два расчёта, в которых изменено только одно вводимое число. Это позволяет отделить влияние конкретной величины от изменений соседних условий. В данном режиме «Градиент магнитной индукции, Тл/м» в проверочном примере равно 1.8. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.

Когда рассчитываются популяции, скорости превращений или детекторный счёт, дробные ожидаемые числа допустимы: они обозначают среднее по ансамблю событий, а не долю отдельного ядра. В данном режиме «Длина просматриваемой области, мм» в проверочном примере равно 18. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.

Ограничения модели и проверка

Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака. В данном режиме «Заряд ядра Z» в проверочном примере равно 1. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.

В реальном эксперименте спектр зависит от дополнительных уширений, аппаратного разрешения и взаимодействий, а ядерные реакции — от доступных каналов и энергетических порогов. В данном режиме «Главное квантовое число верхнего уровня» в проверочном примере равно 3. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.

Результат калькулятора «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — при внешнем магнитном поле» полезен для предварительной оценки и учебной проверки. Для инженерных решений учитывайте данные конкретного образца, погрешности приборов и допущения физических уравнений. В данном режиме «Главное квантовое число нижнего уровня» в проверочном примере равно 2. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.

Формула расчёта

Проверенные примеры

Как пользоваться онлайн-калькулятором

1. Введите значения в подписанных физических единицах; не смешивайте параметры разных установок.
2. Проверьте, что квантовые числа и интервалы времени соответствуют выбранному состоянию.
3. Сравните вычисленные величины, изменяя один из физических факторов за раз.