Efekt Paschena-Backa

Efekt Paschena-Backa – zjawisko rozszczepienia linii widmowych atomu w silnym zewnętrznym polu magnetycznym. Pole to musi być silne na tyle, aby sprzężenia między orbitalnym i spinowym momentem magnetycznym atomu uległo zerwaniu. Zachodzi to, w zależności od rodzaju atomu, dla pól o natężeniu rzędu 1 tesli [T] lub większych.

Wówczas moment magnetyczny ma postać:

$\overrightarrow{\mu} = -\frac{\mu_B}{\hbar} \Big( \overrightarrow{L} + 2 \overrightarrow{S} \Big)$

Zmiana energii stanu wywołana tym efektem przyjmuje wartość:

$\Delta E = - \overrightarrow{\mu} \cdot \overrightarrow{B}$

$\Delta E = \frac{\mu_B}{\hbar} B \Big( L_2 + 2 S_2 \Big)$

$\Delta E = \mu_B B \Big( m_L + 2 m_S \Big)$

Dostępnymi regułami wyboru są:

$\begin{cases} \Delta m_S = 0 \\ \Delta m_L = 0, \pm 1 \end{cases}$

Oznacza to również, że w silnym polu magnetycznym stan atomu jest dobrze określony za pomocą liczb kwantowych L, S oraz ich rzutów m_L oraz m_S. Liczba kwantowa J już nie opisuje stanu kwantowego tak dobrze, jak w przypadku, gdy obowiązuje sprzężenie L-S (Russella-Saundersa).

Bibliografia

1. Encyklopedia fizyki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1973
2. I.W. Sawieliew: Wykłady z fizyki 3. Wyd. 3. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998. ISBN 83-01-11606-4.