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原子吸收光谱（AAS）

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主题：顺磁共振的理论基础[EPR]-塞曼效应

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LiveBandit

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发表于：2006/05/24 15:29:00 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

该帖子已被pony2002设置为精华；

塞曼效应是指原子光谱在外加磁场下发生分裂。
电子的自旋运动会产生环电流，进而会产生磁场；在外磁场作用下，同一轨道中自旋不同的电子能量不同导致了原子光谱的分裂。
我们可以通过考虑和不考虑外加磁场时的薛定谔方程表达式来解释塞曼效应：
不考虑外加磁场时薛定谔方程的表达式是：HΨ=EΨ，在这个表达式中能量只与n、l和m有关，而与磁量子数无关，也就是说与电子的自旋无关，所以具有同样的n、l和m的电子[也就是同一轨道中自旋反平行的两个电子]具有相同的能量；测试原子光谱时只有一条谱线。
考虑外加磁场时薛定谔方程的表达式：(H+Hb)Ψ=(E+Eb)Ψ, 此时Hb表示的是外加磁场对体系哈密顿量的影响, (H+Hb)是有外加磁场时的哈密顿量；Eb则有外场时Hb所对应的能量值，(E+Eb)是有外磁场时体系的能量；由于在外加磁场下自旋不同的电子有不同的能量，Eb值不同,所以在外磁场存在时原子光谱发生了分裂。

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2006/5/24 15:31:00 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

所谓塞曼效应就是光源发射的谱线在一定强度的磁场中发生多重分裂的偏振分量的现象，塞曼调制方式主要有2种，一种是将磁场加与光源的，另一种是将磁场加于原子话器的，所谓的纵横向塞曼调制主要是指所加磁场方向与辐射光方向的关系，当成平行时为纵向，当成垂直时为横向，由于磁场又可以分为可变和固定的，有多种组合方式，因此扣背景方式也各有所不同。

塞曼效应
Zeeman effect

原子在磁场中能级和光谱发生分裂的现象。1896年D.塞曼发现原子在足够强的磁场中光谱线发生分裂，在垂直磁场方向观察到分裂为3条，裂距与磁场大小成正比。中间的谱线与不存在磁场时的波长相同，但它是线偏振光，振动方向与磁场平行；两边的两条谱线是振动方向与磁场垂直的线偏振光。在平行磁场方向观察，只能看到两边的两条谱线，它们是圆偏振光(见光的偏振)。H.A.洛伦兹用经典电磁理论作了解释。后来进一步研究发现许多原子的光谱线在磁场中分裂更为复杂。人们把塞曼原来发现的现象称为正常塞曼效应，更为复杂的称为反常塞曼效应。全面解释塞曼效应须用量子理论，并须考虑电子自旋，电子自旋磁矩与轨道磁矩耦合为总磁矩，它们是空间量子化的，在外磁场作用下引起的附加能量不同，造成能级分裂，从而导致光谱线的分裂。正常塞曼效应是总自旋为零时原子能级和光谱在磁场中的分裂；反常塞曼效应是总自旋不为零的原子能级和光谱线在磁场中的分裂。
塞曼效应是研究原子结构的重要途径之一。在天体物理中，塞曼效应被用来测量天体磁场及星际磁场

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LiveBandit

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2006/5/24 15:43:00 板凳管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

塞曼效应实验资料

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怪侠一点红

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2006/5/24 21:29:00 马扎管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

好资料，学习中！谢谢楼主！
！！！！！！！！1

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tony24

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2006/5/25 8:20:00 地毯管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

原来是外加磁场对电子自旋的效应影响
又学了一课

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LiveBandit

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2006/5/29 16:10:00 地板管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

塞曼效应原子吸收技术即利用塞曼效应作背景校正进行双光束测量。

当具有适当强度的磁场作用于原子化器所产生的原子蒸汽时，主吸收谱线因塞曼效应而被分裂成三种成分：π成分（△M=0）和σ±成分（△M=±1）。其中π成分和σ±成分是分别与磁场平行或垂直的偏振光束。在正常的塞曼效应中，π谱线的波长无变化，因而只有 π谱线与空心阴极灯的发射谱线相匹配，σ±谱线则偏离发射谱线。如此即有：

（1）偏振的共振发射线中的PII成分被原子蒸汽的π谱线所吸收。

（2）由于σ±谱线漂移对共振发射线中的PI成分的原子吸收灵敏度降低。

由分子吸收和光散射引起的背景吸收不受塞曼效应和影响，因而PII和PI成分均被背景等量吸收。原子吸收加上背景吸收用PII成分测量，而微弱的原子吸收加上背景吸收用PI成分测量，求出上述测量值之差，就可获得原子吸收的测量值。

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