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ज़ीमैन प्रभाव

1896
  • Pieter Zeeman
परमाणु भौतिकी में ज़ीमैन प्रभाव को दर्शाने वाला स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रयोग।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

ज़ीमैन प्रभाव वह प्रक्रिया है जिसमें बाह्य स्थिर चुंबकीय क्षेत्र लगाने पर परमाणु स्पेक्ट्रल रेखा कई घटकों में विभाजित हो जाती है। यह विभाजन चुंबकीय क्षेत्र की परमाणु स्पेक्ट्रल रेखा के साथ परस्पर क्रिया के कारण होता है। चुंबकीय द्विध्रुव आघूर्ण यह परमाणु के कक्षीय और स्पिन कोणीय संवेग से जुड़ा होता है, जो इसके इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों को स्थानांतरित करता है, यह घटना परमाणु संरचना की जांच के लिए महत्वपूर्ण है।

1896 में डच भौतिक विज्ञानी पीटर ज़ीमैन द्वारा खोजा गया ज़ीमैन प्रभाव आधुनिक भौतिकी के विकास में एक महत्वपूर्ण अवलोकन था। जब किसी परमाणु को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसके ऊर्जा स्तर, जो सामान्यतः एकसमान (समान ऊर्जा वाले) होते हैं, विभाजित हो जाते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र परमाणु के चुंबकीय आघूर्ण के साथ परस्पर क्रिया करता है। इस चुंबकीय आघूर्ण के दो मुख्य स्रोत हैं: नाभिक के चारों ओर परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों की गति (कक्षीय कोणीय संवेग) और इलेक्ट्रॉनों का आंतरिक क्वांटम गुण जिसे स्पिन (स्पिन कोणीय संवेग) के रूप में जाना जाता है। यह परस्पर क्रिया विभिन्न चुंबकीय क्वांटम संख्याओं वाले अवस्थाओं की एकसमानता को समाप्त कर देती है।

जब एक इलेक्ट्रॉन इन विभाजित ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण करता है, तो यह एक फोटॉन उत्सर्जित या अवशोषित करता है। चूंकि अब कई संभावित अंतिम ऊर्जा अवस्थाएँ हैं, इसलिए क्षेत्र की अनुपस्थिति में संक्रमण के अनुरूप एक एकल स्पेक्ट्रल रेखा कई अलग-अलग रेखाओं में विभाजित हो जाती है। इन रेखाओं की दूरी और ध्रुवीकरण परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदान करते हैं, जिसमें इसके कोणीय संवेग क्वांटम संख्याएँ भी शामिल हैं। हेनड्रिक लोरेंत्ज़ ने एक प्रारंभिक शास्त्रीय व्याख्या प्रदान की, लेकिन पूर्ण समझ के लिए क्वांटम यांत्रिकी और इलेक्ट्रॉन स्पिन की अवधारणा का आगमन आवश्यक था। इस प्रभाव को "सामान्य" ज़ीमैन प्रभाव (शून्य कुल स्पिन वाले परमाणुओं के लिए) और अधिक सामान्य "असामान्य" ज़ीमैन प्रभाव (गैर-शून्य स्पिन वाले परमाणुओं के लिए) में वर्गीकृत किया गया है।

UNESCO Nomenclature: 2202
परमाणु और आणविक भौतिकी

Type

भौतिक घटनाएँ

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • माइकल फैराडे का विद्युतचुंबकत्व पर कार्य और फैराडे प्रभाव
  • जेम्स क्लर्क मैक्सवेल के विद्युतचुंबकत्व के समीकरण
  • किर्चॉफ और बन्सन द्वारा उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी का विकास
  • हेनड्रिक लोरेंत्ज़ का शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन सिद्धांत
  • जे.जे. थॉमसन द्वारा इलेक्ट्रॉन की खोज

आवेदन

  • नाभिकीय चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई)
  • इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद (ईएसआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • मौलिक विश्लेषण के लिए परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एएएस)
  • तारकीय और सौर चुंबकीय क्षेत्रों के खगोलभौतिकीय मापन
  • परमाणुओं का लेजर द्वारा शीतलन और अवरोधन

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: ज़ीमैन प्रभाव, स्पेक्ट्रल लाइन स्प्लिटिंग, चुंबकीय क्षेत्र, परमाणु भौतिकी, स्पेक्ट्रोस्कोपी, क्वांटम यांत्रिकी, ऊर्जा स्तर, कोणीय संवेग, पीटर ज़ीमैन, लोरेंत्ज़।

ऐतिहासिक संदर्भ

ज़ीमैन प्रभाव

1890
1895
1895
1896
1900
1900
1900
1890
1890
1895
1895
1899
1900
1900
1900

(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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