文档介绍:斯塔克效应
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斯塔克效应
原子或分子在外电场作用下能级和光谱发生分裂现象。具体地讲,就是在电场强度约为100万伏/厘米时,原子发射谱线图案是对称,其间隔大小和电场强度成正比。在此之前,塞曼等科学家也做过这类研究,但全部失败了。斯塔克在凿孔阴极后仅几毫米处放置了第三个极板,并在这两极之间加了2万伏/厘米电场,然后用分光计在垂直于射线方向上测试,观察到了光谱线分裂。
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斯塔克效应
原理
应用
发觉
对其它理论影响
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斯塔克效应
斯塔克效应
Stark effec概念
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原理
原子或分子存在固有电偶极矩,在外电场作用下引发附加能量,造成能级分裂,裂距和电场强度成正比,称为一级斯塔克效应;不存在固有电偶极矩原子或分子受电场作用,产生感生电矩,在电场中引发能级分裂,和电场强度平方成正比,称为二级斯塔克效应
,通常二级效应比一级效应小得多。斯塔克分裂谱线是偏振。对斯塔克效应圆满解释是早期量子力学重大胜利。
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应用
斯塔克效应应用于原子分子结构研究。斯塔克效应是谱线增宽原因之一,当气体放电电流密度较大时,产生大量带电离子,它们对发光原子产生较强内部电场,引发谱线斯塔克分裂;离子和发光原子距离不一样,谱线分裂大小不一样,叠加结果造成谱线增宽。等离子谱线斯塔克增宽可用于内部电场强度和带电粒子密度测定。
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发觉
斯塔克研究了含有氢气管子中极隧射线经过强电场情况。19她在研究过程中观察到氢谱线加宽了。她立即联想到十几年前塞曼()发觉。这会不会是和塞曼效应对应一个电学现象?从1896年塞曼发觉谱线磁致分裂以来,科学家常常提出这么问题:既然在磁场中原子发出光谱线会分裂,在电场中会不会有类似现象?然而,德国福格特()试图从束缚电子发射光谱理论推导电场对光谱作用。计算结果表明,即使加300V/cm静电场,光谱线分裂也只有钠黄光D双线间隔5×10-5。这一效应太小了,实在难以观察。于是福格特认为,这就解释了为何以前没有些人发觉和塞曼效应对应电现象。多年来,她解释妨碍了大家研究这一效应主动性。
到了19,对量子理论起过先导作用斯塔克对这个问题发生了爱好,她认为福格特经典理论不足为凭。在她看来,光谱发射是因为价电子跃迁,电场一定会改变原子内部电荷分布,从而影响发射频率。她是研究极隧射线教授。她在极隧射线管子中阴极和另一辅助电极之间加上强电场,强度达成31kV/cm。然后沿平行于或垂直于电场方向用光谱仪进行观察。氢极隧射线穿过电场,果然观察到了加宽。经过仔细调整,她最终取得了谱线分裂证据,而且证实伴随谱线序号增大,分裂数目也随之增多。她还发觉,沿电力线成直角方向观察,全部分量全部是平面偏振光,外面两根较强,其电矢量和电场平行;中间几根较弱,其电矢量和电场垂直。她观察很精细,得出了以下结论:各分量到中心线距离是最小位移整数倍,而最小位移对全部谱线均相同;位移和电场强度直接成正比。
19诺贝尔物理学奖授予德国格雷复斯瓦尔大学斯塔克(Johnnes Stark,1874-1957),以表彰她在极遂射线中发觉了多普勒效应和电路中发觉了分裂谱线。
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对其它理