ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                         ზეემანის ეფექტი

ვერცხლისწყლის ორთქლის ნათურის სპექტრული ხაზები ტალღის სიგრძეზე 546,1 ნმ, რომელიც აჩვენებს ანომალიურ ზეემანის ეფექტს. (ა) მაგნიტური ველის გარეშე. (B) მაგნიტური ველით, სპექტრული ხაზები იყოფა განივი ზეემანის ეფექტით. (C) მაგნიტური ველით, გაყოფილი როგორც გრძივი ზეემანის ეფექტი. სპექტრული ხაზები მიღებული იქნა Fabry-Pérot ინტერფერომეტრის გამოყენებით.

ზეემანის ეფექტი (/ˈzeɪmən/; ჰოლანდიური გამოთქმა: [ˈzeːmɑn]) არის სპექტრული ხაზის რამდენიმე კომპონენტად დაყოფის ეფექტი სტატიკური მაგნიტური ველის თანდასწრებით. მას ეწოდა ჰოლანდიელი ფიზიკოსის პიტერ ზემანის სახელი, რომელმაც აღმოაჩინა იგი 1896 წელს და მიიღო ნობელის პრემია ამ აღმოჩენისთვის. ეს არის სტარკის ეფექტის ანალოგი, სპექტრული ხაზის დაყოფა რამდენიმე კომპონენტად ელექტრული ველის თანდასწრებით. ასევე სტარკის ეფექტის მსგავსად, სხვადასხვა კომპონენტებს შორის გადასვლებს აქვთ, ზოგადად, განსხვავებული ინტენსივობა, ზოგიერთი კი სრულიად აკრძალულია (დიპოლური მიახლოებით), რაც რეგულირდება შერჩევის წესებით.

ვინაიდან ზეემანის ქვედონეებს შორის მანძილი არის მაგნიტური ველის სიძლიერის ფუნქცია, ეს ეფექტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაგნიტური ველის სიძლიერის გასაზომად, მაგ. მზისა და სხვა ვარსკვლავების ან ლაბორატორიულ პლაზმაში. ზეემანის ეფექტი ძალზე მნიშვნელოვანია ისეთ პროგრამებში, როგორიცაა ბირთვული მაგნიტურ-რეზონანსული სპექტროსკოპია, ელექტრონის სპინის რეზონანსული სპექტროსკოპია, მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულება (MRI) და მოსბაუერის სპექტროსკოპია. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ატომური შთანთქმის სპექტროსკოპიის სიზუსტის გასაუმჯობესებლად. ფრინველების მაგნიტური გრძნობის შესახებ თეორია ვარაუდობს, რომ ბადურის ცილა იცვლება ზეემანის ეფექტის გამო.

იხ. ვიდეო - Zeeman Effect | Normal, Anomalous & Paschen–Back Effect

როდესაც სპექტრული ხაზები შთანთქმის ხაზებია, ეფექტს ეწოდება ინვერსიული ზეემანის ეფექტი.

ნომენკლატურა

ისტორიულად განასხვავებენ ნორმალურ და ანომალიურ ზეემანის ეფექტს (აღმოაჩინა თომას პრესტონმა დუბლინში, ირლანდია). ანომალიური ეფექტი ჩნდება გადასვლებზე, სადაც ელექტრონების წმინდა სპინი არ არის ნულოვანი. მას "ანომალიური" უწოდეს, რადგან ელექტრონის სპინი ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი და ამიტომ არ არსებობდა ამის კარგი ახსნა იმ დროს, როდესაც ზემანმა დააკვირდა ეფექტს. ვოლფგანგ პაული იხსენებს, რომ როდესაც კოლეგას ჰკითხეს, რატომ გამოიყურება უბედური, მან უპასუხა: „როგორ შეიძლება ადამიანი გამოიყურებოდეს ბედნიერი, როცა ფიქრობს ზეემანის ანომალიურ ეფექტზე?“

მაგნიტური ველის უფრო მაღალი სიძლიერის დროს ეფექტი წყვეტს წრფივი. ველის კიდევ უფრო მაღალი სიძლიერის დროს, რომელიც შედარებულია ატომის შიდა ველის სიძლიერესთან, ელექტრონების შეერთება დარღვეულია და სპექტრული ხაზები გადანაწილდება. ამას ეწოდება Paschen-Back ეფექტი.

თანამედროვე სამეცნიერო ლიტერატურაში ეს ტერმინები იშვიათად გამოიყენება მხოლოდ "ზეემანის ეფექტის" გამოყენების ტენდენციით.

იხ. ვიდეო - Нормальный эффект Зеемана – наблюдение поперек поля

ისტორია - ვარაუდი, რომ სპექტრული ხაზები შეიძლება გაიყოს მაგნიტურ ველში, პირველად წამოაყენა მაიკლ ფარადეიმ, რომელიც, თუმცა, ვერ აკვირდებოდა ეფექტს საკმარისად ძლიერი ველის წყაროს არარსებობის გამო. ეფექტი პირველად აღმოაჩინა პიტერ ზემანმა 1896 წელს კადმიუმის ვიწრო ლურჯი-მწვანე ხაზისთვის. თავის ექსპერიმენტში ზემანმა გამოიყენა მაგნიტური ველები 1–1,5 ტ სიძლიერით და დააკვირდა ხაზის გაყოფას სამეულად. ზეემანმა მოიხსენია ფარადეი იდეის ავტორად. 1897 წლის 31 ოქტომბერს ამ ექსპერიმენტების შესახებ შეიტყო ჰენდრიკ ლორენცმა, რომელიც მეორე დღესვე შეხვდა ზეემანს და მის მიერ შემუშავებული კლასიკური ელექტრონული თეორიის საფუძველზე ახსნა-განმარტება მისცა. თუმცა მალევე გაირკვა, რომ სხვა ნივთიერებების უმეტესობის სპექტრული ხაზები მაგნიტურ ველში უფრო რთული გზით იყოფა. ამ ეფექტის ახსნა მხოლოდ კვანტური ფიზიკის ფარგლებში იყო შესაძლებელი სპინის შესახებ იდეების განვითარებით. ეფექტის აღმოჩენისა და ახსნისთვის ზემანს და ლორენცს 1902 წელს მიენიჭათ ნობელის პრემია ფიზიკაში.