諾貝爾獎科普之1902年塞曼效應

前幾天簡單的描述了一下x射線產生的原因。按著順序今天應該講一下一九零二年的諾貝爾物理學獎,從冷言查到的數據看一九零二年獲得諾貝爾獎是兩位物理學家他們因為共同發現了塞曼效應而獲得一九零二諾貝爾物理學獎。他們分別是塞曼和洛倫茲(外國科學家的名字大多是音譯的所以講法不同冷言用的是自己的習慣的講法。)

要解釋塞曼效應還是要用幾天前講過軌道量子化理論。上次我們用同心圓做例子,圓的號數越高代表能級就越高。從高能級躍遷到低能級會放出光子(因為光的波粒二相性,放出光子其實我們也可以說是放出了一種光,只是躍遷能級差不同這種光的頻率不同。)理解了這個問題只是解釋塞曼效應的第一步。

諾貝爾獎科普之1902年塞曼效應

理解塞曼效應的第二步就是理解電生磁理論,就是電場會產生磁場。(電生磁理論不是很難但是講起來的有點寬泛所以有空再專門講講)電子是帶負電的它圍繞著原子核運動會產生電場,進而就會產生磁場。原子核是帶正電的因為它自轉也會產生電場,進而還是會產生磁場。兩種磁場制衡後形成了原子磁場。

諾貝爾獎科普之1902年塞曼效應

如果給這個原子增加一個外加磁場,就是把這原子的丟進磁場裡面去,這時候原子裡面的電子再發生能級躍遷的時候會發現在磁場裡面和不在磁場裡面發射出來的光子是不一樣。洛倫茲和塞曼經過許多實驗後得到這樣一個結論:再外加磁場的作用下原子內電子運動軌道會產生分裂。還是用同心圓來解釋:同心圓的圓心到第八個圓這個面積裡有八個圓,有了外加磁場的作用這個面積裡可能會變成十個或都其他個數(只能變多)這樣躍遷就有了不同的能級差產生的光子自然不同。

諾貝爾獎科普之1902年塞曼效應

塞曼效應簡單解釋大概就這個樣子。其實有正常塞曼效應和反常塞曼效應,我們上面講到的可以視為正常塞曼效應。反常塞曼效應要講也不是不可以只會涉及到幾個專有名詞還有些複雜講法,在這裡冷言先不講了如果讀者想知道那冷言再補充說明也是沒問題的。

這是諾貝爾獎科普的第二期感覺講的還不是很好,因為以今天所學去看一百年前的理論有些無奈。最後還是希望讀者有任何問題都可以在評論區留言。

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