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: Второе магнитное поле позволяет сравнить два положения одной линии без изменения квантовых чисел.
Именно для задачи «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — при заданной температуре системы» параметры собираются как система независимых исходных данных. Исходное состояние определяется всеми введёнными полями, а результат рассчитывается на сервере с проверкой значений. 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.
В этой конфигурации исследуется при изменении температурного режима. При смене поля следует сопоставлять физические величины одной размерности и помнить, что условные модельные системы отличаются от конкретных изотопов. В данном режиме «Фактор Ланде верхнего уровня» в проверочном примере равно 1.25. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.
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; Индукция во втором режиме, Тл. 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.
Начальные числа частиц и длительности наблюдения относятся к одному образцу. Магнитные, температурные и спектральные показатели должны описывать один и тот же режим измерения при изменении температурного режима. 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.
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 нижнего уровня» в проверочном примере равно 1. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.
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 «Индукция во втором режиме, Тл» в проверочном примере равно 0.72. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.
Для режима при изменении температурного режима 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 «Заряд ядра Z» в проверочном примере равно 1. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.
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 «Главное квантовое число верхнего уровня» в проверочном примере равно 3. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.
Ограничения модели и проверка
Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака. В данном режиме «Главное квантовое число нижнего уровня» в проверочном примере равно 2. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.
В реальном эксперименте спектр зависит от дополнительных уширений, аппаратного разрешения и взаимодействий, а ядерные реакции — от доступных каналов и энергетических порогов. В данном режиме «Магнитная индукция, Тл» в проверочном примере равно 0.35. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.
Результат калькулятора «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — при заданной температуре системы» полезен для предварительной оценки и учебной проверки. Для инженерных решений учитывайте данные конкретного образца, погрешности приборов и допущения физических уравнений. В данном режиме «Фактор Ланде верхнего уровня» в проверочном примере равно 1.25. Модель линейного Зеемана предполагает, что внешнее поле не перестраивает структуру электронного уровня радикально.
Формула расчёта
В слабом магнитном поле сдвиг энергии равен ΔE = μБ·B·(gᵤmᵤ − gₗmₗ). Частотное смещение вычисляется через постоянную Планка.
Проверенные примеры
Входные параметры: Заряд ядра Z: 1; Главное квантовое число верхнего уровня: 3; Главное квантовое число нижнего уровня: 2; Магнитная индукция, Тл: 0.35; Фактор Ланде верхнего уровня: 1.25; Фактор Ланде нижнего уровня: 0.9; Магнитное квантовое число верхнего уровня: 1; Магнитное квантовое число нижнего уровня: 1; Индукция во втором режиме, Тл: 0.72.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Энергия без магнитного поля, эВ = 1.88961481262; Зеемановский сдвиг, мкэВ = 7.09076771235; Частотный сдвиг, ГГц = 1.71454000466; Смещение длины волны, пм = -2.46213237062; Длина волны после сдвига, нм = 656.132309913; Разность магнитных сдвигов, ГГц = 1.81251371921.
Входные параметры: Заряд ядра Z: 2; Главное квантовое число верхнего уровня: 3; Главное квантовое число нижнего уровня: 2; Магнитная индукция, Тл: 0.35; Фактор Ланде верхнего уровня: 1.25; Фактор Ланде нижнего уровня: 0.9; Магнитное квантовое число верхнего уровня: 1; Магнитное квантовое число нижнего уровня: 1; Индукция во втором режиме, Тл: 0.72.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Энергия без магнитного поля, эВ = 7.55845925048; Зеемановский сдвиг, мкэВ = 7.09076771235; Частотный сдвиг, ГГц = 1.71454000466; Смещение длины волны, пм = -0.153883706247; Длина волны после сдвига, нм = 164.033539128; Разность магнитных сдвигов, ГГц = 1.81251371921.
Входные параметры: Заряд ядра Z: 1; Главное квантовое число верхнего уровня: 3; Главное квантовое число нижнего уровня: 2; Магнитная индукция, Тл: 0.35; Фактор Ланде верхнего уровня: 1.25; Фактор Ланде нижнего уровня: 0.9; Магнитное квантовое число верхнего уровня: 1; Магнитное квантовое число нижнего уровня: 1; Индукция во втором режиме, Тл: 0.828.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Энергия без магнитного поля, эВ = 1.88961481262; Зеемановский сдвиг, мкэВ = 7.09076771235; Частотный сдвиг, ГГц = 1.71454000466; Смещение длины волны, пм = -2.46213237062; Длина волны после сдвига, нм = 656.132309913; Разность магнитных сдвигов, ГГц = 2.34157177779.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите значения в подписанных физических единицах; не смешивайте параметры разных установок.
- Проверьте, что квантовые числа и интервалы времени соответствуют выбранному состоянию.
- Сравните вычисленные величины, изменяя один из физических факторов за раз.