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पासचेन-बैक प्रभाव

1912
  • Friedrich Paschen
  • Ernst Back
मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग कर रहा भौतिक विज्ञानी।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पैस्चेन-बैक प्रभाव बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में होता है, जहाँ ज़ीमैन विखंडन ऊर्जा, सूक्ष्म-संरचना (स्पिन-कक्ष) अंतःक्रिया ऊर्जा से काफी अधिक हो जाती है। इस अवस्था में, कक्षीय (L) और स्पिन (S) कोणीय संवेग के बीच का युग्मन टूट जाता है। वे प्रबल बाह्य चुंबकीय क्षेत्र के चारों ओर स्वतंत्र रूप से परिक्रमण करते हैं, जिससे वर्णक्रमीय पैटर्न सरल हो जाता है।

The Paschen-Back effect represents the high-field limit of the Zeeman effect. While the anomalous Zeeman effect describes the case where the external field is a small perturbation compared to the internal spin-orbit coupling, the Paschen-Back effect describes the opposite scenario. When the magnetic field is sufficiently strong, the interaction energy of the magnetic moments with the external field, [latex]\hat{H}_Z[/latex], dominates over the spin-orbit interaction Hamiltonian, [latex]\hat{H}_{SO}[/latex].

परिणामस्वरूप, [latex]vec{L}[/latex] और [latex]vec{S}[/latex] प्रभावी रूप से वियोजित हो जाते हैं। 'अच्छे' क्वांटम संख्याएँ अब J और [latex]m_J[/latex] नहीं हैं, बल्कि [latex]m_L[/latex] और [latex]m_S[/latex] हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र अक्ष के अनुदिश कक्षीय और स्पिन कोणीय संवेग के स्वतंत्र प्रक्षेपणों का वर्णन करती हैं। प्रथम-कोटि ऊर्जा विस्थापन तब स्वतंत्र अंतःक्रियाओं के योग द्वारा दिया जाता है: [latex]Delta E = (m_L + g_s m_S)mu_B B[/latex]। [latex]g_s approx 2[/latex] के साथ, यह एक विभाजन पैटर्न की ओर ले जाता है जो सामान्य ज़ीमैन त्रिक के समान दिखता है, हालांकि सूक्ष्म-संरचना अंतःक्रिया, जिसे अब एक छोटे विक्षोभ के रूप में माना जाता है, के कारण इनमें से प्रत्येक रेखा में एक छोटी अवशिष्ट उपसंरचना होती है। असामान्य ज़ीमैन व्यवस्था से पास्चेन-बैक व्यवस्था में संक्रमण निरंतर होता है और इसे मध्यवर्ती-क्षेत्र सिद्धांतों का उपयोग करके गणना की जा सकती है।

UNESCO Nomenclature: 2202
परमाणु और आणविक भौतिकी

Type

भौतिक घटनाएँ

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

विशिष्ट/विशेषज्ञ

शगुन

  • कमजोर क्षेत्रों में ज़ीमैन प्रभाव
  • सूक्ष्म संरचना और स्पिन-कक्षीय युग्मन का सिद्धांत
  • मजबूत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की तकनीकों की उपलब्धता, जैसे कि वीस इलेक्ट्रोमैग्नेट।
  • उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी में प्रगति

आवेदन

  • अत्यधिक चुंबकीय क्षेत्र वाले खगोल भौतिकी पिंडों (जैसे, न्यूट्रॉन तारे, श्वेत बौने तारे) का स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • अतिचालक चुंबकों का उपयोग करके उच्च-क्षेत्र भौतिकी प्रयोगशालाओं में अनुसंधान
  • अत्यधिक भौतिक परिस्थितियों में परमाणु संरचना को समझना
  • प्रबल क्षेत्र सीमा में क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (क्यूईडी) का परीक्षण
  • उच्च घनत्व वाले प्लाज्मा के लिए निदान

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित विषय: पास्चेन-बैक प्रभाव, प्रबल चुंबकीय क्षेत्र, सूक्ष्म संरचना, स्पिन-ऑर्बिट डीकपलिंग, स्पेक्ट्रोस्कोपी, परमाणु भौतिकी, उच्च-क्षेत्र सीमा, क्वांटम यांत्रिकी, ऊर्जा स्तर, डीकपलिंग।

ऐतिहासिक संदर्भ

पासचेन-बैक प्रभाव

1907
1909
1910
1912
1915
1915-11
1916
1907
1909
1910
1911-04-08
1913
1915
1916
1917

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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