Mavzu: Magnit maydonida spektrlarning bo’linishi. Zeeyman

Zeeyman hodisasining mohiyati.

Magnit maydoni ta'sirida yorug’likning qutblanish tekisligi aylanishiga bag’ishlangan tajribalarida magnit hodisalari bilan optik hodisalar o’rtasida bog’lanish borligini aniqlab bo’lgach, Faradey spektral chiziqlarga ham magnit maydoni bilan ta'sir ko’rsatishga urinib ko’rdi. Uning ohirgi tajribalaridan biri (1862 y.) elektromagnit qutblari orasiga qo’yilgan natriy bug’ lari spektrini maydon berilgan va yo’qotilgan paytlarda kuzatishdan iborat edi. Bunda hech qanday hodisa yuz bermagan bunday bo’lishiga Faradey ishlatgan texnik vositalarning takomillashmaganligi (spektral apparatning ajrata olish qobiliyati past va ishlatilgan magnit maydonlari kuchsiz bo’lganligi) sabab bo’lgan.

Faradeyning birinchi magnito-optik kashfiyotidan rosa yarim asr o’tgach, Zeeyman (1896 y.) tashqi magnit maydoni ta'sirida spektral chiziqlar chastotasining zaif o’zgarishini topdi. Zeeyman qurilmasining prinsipial sxemasi Faradeyning oxirgi tajribasidagi qurilmaga mos kelar edi. Biroq bundan keyingi tajribalarda Zeeyman muhim qo’shimcha kiritdi: Zeeyman spektral chiziqlar chastotasining o’zgarishini kuzatishdan tashqari, Lorents ko’rsat malariga muvofiq bu chiziqlar qutblanishining harakteriga ham diqqat jalb qildi; ma'lumki, o’sha vaqtda Lorents optik hodisalarning elektron nazariyasini ham rivojlantirayotgan edi.
Zeeyman tajribalarining sxemasi va kadmiyning juda ensiz yashil-zangori chizigi uchun amalga oshirish mumkin bolgan eng sodda
holdagi natijalari quyidagidan iborat. Bir jinsli 10 000- lS OOO E maydon hosil qila oladigan kuchli elektromagnitning
31.1-raem. Zeeman hodisasini kuzatish sxemasi.

(31.1-raem) qutblari orasiga chiziqli spektr beradiganmanba

masalan, Geysler trubkasi yoki vaqum yoyi quyiladi. Magnit maydonini kundalangiga gina emas (kundalang effekt), balki maydon bo’ylab ham kuzatish (bo’ylama effekt) mumkin bo’lishi uchun elektro- magnitning o’zagi teshib qo’yilgan. Yorug’lik ajrata olish kuchi katta (100 OOO chamasida) bo’lgan Sp spektral apparatga, masalan, difraksion panjara yoki interferension spektroskopga tushiriladi. Chiqayotgan yoruglikning qutblanish harakterini analiz qilish uchun nur yo’liga har hil moslamalar (L linza, N analizator va chorak to’lqinli plastinka)qo’yiladi.

Yorug’likni magnit maydonining o’zi qutblaydi. Spektral chiziklarning murakkab turlarini kuzatish uchun kuchliroq (40 OOO E ga yaqin) magnit maydonlari va kuchliroq spektral apparatlar (ajrata olish kuchi 300 000- 400 000 chamasida) ishlatishga to’g’ri keladi. Ba'zan tajriba bir necha soat davom etgani uchun magnit vaqt o'tishi bilan magnit maydonini doimiy qilib turishi kerak, ajrata olish kuchi katta bo’lgan spektral apparat ishlatish uchun temperatura deyarli bir darajada turishi kerak. Eng sodda spektral chiziqlarga, masalan,N, V 2n, Cd larning ba'zi chiziqlarigaoid natijalar
31.2-rasm. Zeeymanning oddiy (normal) effektning sxematik tasviri.
a - maydon bo’lmagan holda chiziq qutblanmagan; b - maydon ta'sir etayotgan holda ko’ndalang effekt v- maydon ta'sir etayotgan holda bo’ylama effekt.
quyidagidan iborat. Magnit maydoni bo’lmagan vaqtda chastotasi v bulgan chizik; magnit maydonida maydon bo’ylab kuzatishda chastotalari v+ v va v v- v bo’lgan dublet tarzida ko’rinadi bundagi birinchi chiziq chap doira bo’ylab, ikkinchisi o’ng doira bo’ylab qutblanadi; maydonga ko’ndalang kuzatishda bu chiziq chastatalari v + v, v, v- v bo’lgan triplet tarzida ko’rinadi; chetki chiziqlar (a- komponentalar) shunday qutblanganki, ulardagi tebranishlar magnit maydonining yo’nalishiga perpendikulyar bo’ladi, o’rtadagi chiziqning (π- komponentaning) qutblanishi magnit maydoni bo’ylab tebranishga mos keladi. ∆v siljish kattaligi magnit maydonining kuchlanganligiga proporsionaldir. Nihoyat, π- komponentaning intensivligi intensivliklari teng bo’lgan har bir π- komponentaning intensivligidan ikki marta kuchlidir; doiraviy qutblangan komponentalarning bo’ylama effektdagi intensivligi ko’ndalang effektdagi π- komponentaning intensivligi bilan bir xil bo’ladi.
Intensivliklarning bayon etilgan taqsimoti shuni ko’rsatadiki, kuchlanganligi nolga teng bo’lgan maydonga o’tilganda, spektral chiziqlar ajralmaydi, har qanday yo’nalish bo’yicha atom
nurlanishining intensivligi bir xil bo’ladi, haqiqatda ham xuddi shunday bo’ladi. Spektral manzaraning sxematik tasviri 31.2-rasmda ko’rsatilgan, bunda chiziqlarning balandligi spektral chiziqlarning intensivligi chiziqli masshtabda ko’rsatadi.

2.