efecto zeeman

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 El efecto Zeeman. En 1896, Pieter Zeeman realizó un experimento en el cual observo un desdoblamiento de las líneas espectrales emitidas por un sistema atómico cuando éste era sometido a la acción de un campo magnético uniforme B.  La primera explicación de este efecto tuvo que esperar varios años, hasta que Bohr desarrolló su modelo del átomo de hidrógeno, y consecuentemente fue una explicación semiclásica. Posteriormente el efecto se explicó en términos de la Mecánica Cuántica y, como en otros casos, los resultados cuantitativos de esta explicación coincidieron, al menos parcialmente, con los resultados semiclásicos realizados por Bohr. Este análisis del experimento puede hacerse de la siguiente manera: La magnitud del momento dipolar magnético de una espira de corriente se define como μ = iA y la dirección de se determina por la regla de la mano derecha. Considerando que el movimiento del electrón en torno al núcleo es equivalente a una corriente de magnitud –e/ τ = -eω/2π (en donde τ es su periodo de revolución y ω es su velocidad angular) en una espira cuyo radio r es el radio de alguna órbita del modelo de Bohr, resulta que 2 2  1 2 2 e e r r e  2 r ω = π = π = ω τ π μ  Por otra parte, como el momento angular L  = r x p  = r x  m e v , entonces L = m e r 2 ω y podemos decir que, en el caso del electrón, 2 = μ L L e e m  en donde el subíndice L indica que este momento magnético está asociado con el movimiento orbital del electrón. Cuando un sistema atómico es sometido a la acción de un campo magnético externo B, el momento magnético L  siente una torca = L  x  B cuya magnitud es 1 1 2 2 + τ = α = α = μ + α B e e e ( ) B eLB sen sen ( ) Bsen m m  en donde T eV 10 x 7885 . 5 T J 10 x 2732 . 9 m 2 e 5 24 e B = = = μ    

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