Zeeman olayı (Normal ve anormal zeeman olayı)

Normal Zeeman olayını kısaca tanımlayacak olursak ;
Bir yörüngenin (kabuğun) açısal momentumun dış manyetik alanda kuantumlu olma durumudur,yani belirli enerji seviyelerinde seyretmektedir bu değer.

Anormal Zeeman olayı ise ;
Yörünge ve dipol momentin ve buna bağlı olarak elektronun toplam açısal momentumunun dış manyetik alana yönelmesidir.
Bunları da başlıklar altında açacak olursak ;

a)Normal Zeeman olayı
Toplam spini sıfır ve sadece dipol momenti olan bir atom dış bir alana konduğunda yörünge dipol momentin etkileşimi Bohr manyetonu cinsinden yazılabilir ve Zeeman yarılmasından önce enerji değeri E(0) ise yarılmadan sonra ise şu denkleme sahip olur.

E=E(0)+m(l).μ(B).B(0)

Sıfır değerinde Zeeman yarılmaları görüldüğü gibi bu değer 1.seviyeye yada 2.seviyeye çıktığında 3,5 yarılmalar şeklinde artmaktadır.Bu değerlerde (2(l)+1) kuralından bulunup S,P,D seviyelerinde gerçekleşen yarılmalar her seviye için (örneğin P-S kabuğu için) bir dirençle karşılaşır Zeeman enerji geçişleri,bunlar farklı formüller türettiği gibi farklı frekans ve kuantum değerlerine de sahiptir.Bunu da formülde gösterirsek konuyu daha rahat kavramış oluruz.

ν=ν(0)+∆m(l).m(B).B(0)/h

Manyetik kuantum sayısı değerlerinden de hatırlayacağımız gibi,her kabuk için bir manyetik kuantum sayısı belirlenir.Bu durum Zeeman olayı için 2 kabuk arasında 1,0,-1 değerli alır.Bu ise spektroskopik olarak üç spektral çizgi olarak görülür.Bu üç çizgiye ‘Zeeman üçlüsü (tripleti) ’ denir.Zeeman olayında geçişler eşit olduğu içinde bu durum ‘lineer Zeeman olayı’ olarak bilinir ve yarılmalar Bohr manyetonu sıfır değeriyle aynı orana sahiptir.
Bu geçişler diğer yörüngeler içinde aynen geçerlidir.Yani S,P,D,F, kabukları için,her geçiş bir dirence maruz kaldığı için,bu değerler farklı formüllere sahiptir.Bu geçişlere de kuantum mekaniğinde σ⁺ geçişleri denir ve bu Zeeman olayı atomik spektroskopide önemli bir yer tutmaktadır.

b)Anormal Zeeman olayı
S yörüngesinde bir kabuğun açısal momenti,toplam dipol moment cinsinden

μ(j)=μ(j).B(0)^→

ile tanımlanır.
Burada anormal Zeeman olayı spektral çizgilerin tanımlanmasında kullanıldığı gibi,bu renkleri de belirlemek yine anormal Zeeman olayıyla mümkündür.Örneğin dış alan sıfır iken sodyumun spektral çizgisi olan sarı rengi D1 ve D2 kabuktaki aralıkların anormal Zeeman olaylarıyla mümkündür.(Burada spin-yörünge etkileşimleri kesirli değerler alır ve bu her kabuk için farklı spin değerli belirler.) diyerek yazımıza da böylelikle son veriyoruz,başka bir yazımızda görüşmek üzere.

İsmail Çelik

Kaynaklar:
Prof.Dr.Erol Aygün – Prof.Dr.D.Mehmet Zengin – Kuantum Fiziği (Bilim Yayınları-2009)