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62 正常Zeeman效应
量子力学教程(第二版) 6.2 正常Zeeman效应 量子力学教程 一、正常Zeeman效应 原子中的电子,可近似看成在一个中心平均场中运动,能级一般有m简并.实验发现,把原子（光源）置于强磁场中,原子发出的每条光谱线都分裂为三条,此即正常Zeeman效应. 在原子大小范围内,实验室里常用的磁场可视为均匀磁场,不依赖于电子的坐标. 设磁场为B,则相应的矢势A可取为 6.2 正常Zeeman效应 取磁场方向为z轴方向，则 对碱金属原子，每个原子中只有一个价电子，在原子核及内层满壳层电子所产生的屏蔽库仑场中运动，价电子的Hamilton量可表示为 式中 是角动量的 z 分量 式(2)还比较复杂.根据物理实际,式(2)还可以化简. 在原子中， 实验室中的磁场强度 ,可以估算出(2)式中 因此可略去B2 项 电子的轨道磁矩 与外磁场(沿z方向)的相互作用 二、加外磁场后的能级分裂 对碱金属原子，考虑加外场前后的球对称及守恒量 守恒量完全集 球对称性破坏，但有绕z轴的旋转对称性 球对称 对称性 哈密顿量 加均匀磁场(沿z方向)后 外加磁场前 属性 因此能量本征函数可以选为 的共同本征函数, 即 相应的能量本征值为 显然加外磁场前后的能级分裂情况是不一样的. 的能量本征值. 就是屏蔽Coulomb力场V(r)中粒子的能量本征方程 而
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