Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА · ОНЛАЙН

Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — для цепочки превращений

Калькулятор «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — для цепочки превращений» решает задачу «Линейный эффект Зеемана», рассматривая ситуацию при последовательных превращениях. В слабом магнитном поле сдвиг энергии равен ΔE = μБ·B·(gᵤmᵤ − gₗmₗ). Частотное смещение вычисляется через постоянную Планка. Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚛
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Атомная и ядерная физика — GPT-02-07

Энергия без магнитного поля, эВ1,889615
Зеемановский сдвиг, мкэВ7,090768
Частотный сдвиг, ГГц1,71454
Смещение длины волны, пм-2,462132
Длина волны после сдвига, нм656,13231
Естественная ширина линии, мкэВ3.291060e-7
Магнитное расщепление в естественных ширинах21 545 545,1317

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Модель и её область применимости указаны в описании калькулятора.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Физическая модель: Линейный эффект Зеемана — при последовательных превращениях

В задаче «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — для цепочки превращений» ключевой результат следует из физических характеристик квантовых уровней, распада либо разности масс, в зависимости от выбранного процесса.

В слабом магнитном поле сдвиг энергии равен ΔE = μБ·B·(gᵤmᵤ − gₗmₗ). Частотное смещение вычисляется через постоянную Планка. Естественная ширина линии обратно пропорциональна времени жизни соответствующего перехода.

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: Естественная ширина линии обратно пропорциональна времени жизни соответствующего перехода.

Именно для задачи «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — для цепочки превращений» параметры собираются как система независимых исходных данных. Исходное состояние определяется всеми введёнными полями, а результат рассчитывается на сервере с проверкой значений. 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.

В этой конфигурации исследуется при последовательных превращениях. При смене поля следует сопоставлять физические величины одной размерности и помнить, что условные модельные системы отличаются от конкретных изотопов. В данном режиме «Фактор Ланде нижнего уровня» в проверочном примере равно 0.9. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.

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; Среднее время жизни возбуждённого уровня, с. 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.

Начальные числа частиц и длительности наблюдения относятся к одному образцу. Магнитные, температурные и спектральные показатели должны описывать один и тот же режим измерения при последовательных превращениях. 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.

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 «Среднее время жизни возбуждённого уровня, с» в проверочном примере равно 0.002. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.

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 «Заряд ядра Z» в проверочном примере равно 1. Факторы Ланде и магнитные квантовые числа нельзя заменять одним коэффициентом без сведений о квантовом состоянии.

Для режима при последовательных превращениях 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 «Главное квантовое число верхнего уровня» в проверочном примере равно 3. Различимость расщеплённых линий зависит от величины сдвига и ширины аппаратного либо теплового профиля.

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 нижнего уровня» в проверочном примере равно 2. Модель линейного Зеемана предполагает, что внешнее поле не перестраивает структуру электронного уровня радикально.

Ограничения модели и проверка

Линейное приближение эффекта Зеемана не применимо при сильном перемешивании уровней и в режиме Пашена—Бака. 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.

В реальном эксперименте спектр зависит от дополнительных уширений, аппаратного разрешения и взаимодействий, а ядерные реакции — от доступных каналов и энергетических порогов. 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.

Результат калькулятора «Сдвиг спектральной линии в магнитном поле — для цепочки превращений» 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 нижнего уровня» в проверочном примере равно 0.9. Наблюдаемый сдвиг определяется разностью магнитных энергий двух состояний, а не абсолютной энергией каждого уровня.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

В слабом магнитном поле сдвиг энергии равен ΔE = μБ·B·(gᵤmᵤ − gₗmₗ). Частотное смещение вычисляется через постоянную Планка.

Проверенные примеры

Пример 1: Начальная конфигурация

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; Среднее время жизни возбуждённого уровня, с: 0.002.

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; Естественная ширина линии, мкэВ = 3.29105978475e-07.

Пример 2: Изменение параметра «Заряд ядра Z»

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; Среднее время жизни возбуждённого уровня, с: 0.002.

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; Естественная ширина линии, мкэВ = 3.29105978475e-07.

Пример 3: Изменение параметра «Среднее время жизни возбуждённого уровня, с»

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; Среднее время жизни возбуждённого уровня, с: 0.004.

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; Естественная ширина линии, мкэВ = 1.64552989238e-07.

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.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Можно ли применять значения по умолчанию в лабораторном расчёте?

Это контрольный пример для проверки алгоритма; для экспериментальных данных введите реальные параметры вашего образца и установки.

Почему часть диапазонов запрещена?

Некоторые комбинации нарушают условия применимости, например порядок атомных уровней или ограничения на суммы вероятностей ветвления.

Похожие калькуляторы

⚛АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для нескольких энергетических уровней

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для нескольких энергетических уровней. Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления. Режим: для нескольких уровней или каналов. Для предварительных оценок с контролем допустимых значений и 6 исходными параметрами.

⚛АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для цепочки превращений

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для цепочки превращений. Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления. Режим: при последовательных превращениях. Для предварительных оценок с контролем допустимых значений и 6 исходными параметрами.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_820220/

Предварительный просмотр