Diferencia entre el efecto Zeeman y el efecto Stark

Diferencia Principal - Efecto Zeeman vs Efecto Stark

Zeeman Effect y Stark Effect son dos conceptos en química que fueron descubiertos por científicos a fines del siglo XX. El efecto Zeeman y el efecto rígido se pueden observar con respecto a los espectros atómicos de un átomo. Los espectros atómicos pueden ser espectros de absorción o espectros de emisión. Cuando se le da energía a los átomos, los átomos se excitan y los electrones se mueven a niveles de energía más altos al absorber esta energía. Esta absorción da los espectros de absorción. Sin embargo, dado que un nivel de energía más alto no es estable, estos electrones vuelven al nivel de energía del suelo, liberando la energía absorbida como radiación. Esto da lugar a espectros de emisión. La principal diferencia entre el efecto Zeeman y el efecto Stark es que El efecto Zeeman se observa en presencia de un campo magnético externo, mientras que el efecto Stark se observa en presencia de un campo eléctrico externo.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es el efecto Zeeman?
      - Definición, diferentes tipos
2. Que es el Efecto Stark
      - Definición, diferentes tipos
3. ¿Cuál es la diferencia entre el efecto Zeeman y el efecto Stark?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Absorción, Efecto Zeeman anómalo, Espectro atómico, Efecto Zeeman diamagnético, Radiación electromagnética, Emisión, Efecto rígido lineal, Campo magnético, Momento magnético, Efecto Zeeman normal, Efecto Stark cuadrático, Efecto Stark, Efecto Zeeman

¿Qué es el efecto Zeeman?

El efecto Zeeman describe la división de las líneas espectrales de un átomo en presencia de un fuerte campo magnético. Lleva el nombre del científico holandés Pieter Zeeman. Este efecto describe el efecto de un campo magnético en átomos o iones. Ahora, averigüemos qué es una línea espectral..

Un espectro atómico es el espectro de frecuencias de radiación electromagnética emitida o absorbida durante las transiciones de electrones entre niveles de energía dentro de un átomo. Las emisiones conducen a los espectros de emisión, y la absorción conduce a los espectros de absorción. Este espectro es una propiedad característica de los elementos. El espectro se compone de una colección de líneas espectrales para cada emisión / absorción. Cada línea espectral representa la diferencia de energía entre dos niveles de energía del átomo. Pieter Zeeman observó que estas líneas espectrales se dividen cuando el átomo se mantiene en presencia de un campo magnético externo. El efecto Zeeman es el resultado de la interacción entre el momento magnético del átomo y el campo magnético externo..

La siguiente imagen muestra los espectros de emisión atómica para el hidrógeno. Cuando se le da energía a un átomo, los electrones pueden absorber energía y moverse a un nivel de energía más alto. Pero, un nivel de energía más alto es un estado inestable para un átomo. Por lo tanto, el electrón regresa a un nivel de energía más bajo liberando la energía absorbida. Esto da una línea espectral de emisión. Pero cuando esto se estudia bajo el campo magnético aplicado, podemos ver tres líneas espectrales en lugar de una. Este es el efecto Zeeman..

Figura 1: Espectros de emisión de hidrógeno en ausencia y presencia de un campo magnético

Tipos de efecto Zeeman

Hay tres tipos de efecto Zeeman. Son el efecto normal, efecto anómalo y efecto diamagnético. los efecto Zeeman normal Es causada por la interacción con el momento magnético orbital. los efecto Zeeman anómalo Es causada por la interacción con momentos magnéticos intrínsecos y orbitales combinados. los Efecto Zeeman diamagnético Es causada por la interacción con el momento magnético inducido por el campo..

Que es el Efecto Stark

El efecto rígido es la división de las líneas espectrales observadas cuando los átomos, iones o moléculas que se irradian están sujetos a un campo eléctrico fuerte. Este efecto fue descubierto por primera vez por el científico alemán Johannes Stark. El efecto fue nombrado después de él. El efecto Stark puede incluir tanto el desplazamiento como la división de líneas espectrales. El campo eléctrico primero polariza el átomo y luego interactúa con el momento dipolar resultante..

Figura 2: División rígida en hidrógeno

Tipos de Efecto Stark

El efecto rígido surge debido a la interacción entre el momento eléctrico del átomo y el campo eléctrico externo. Este efecto se puede observar en dos tipos como el efecto lineal de Stark y el efecto cuadrático de Stark. los efecto lineal rígido surge debido a un momento dipolar que surge de una distribución no simétrica de la carga eléctrica que ocurre naturalmente. los Efecto Stark cuadrático Surge debido a un momento dipolar inducido por el campo externo..

Diferencia entre el efecto Zeeman y el efecto Stark

Definición

Efecto Zeeman: El efecto Zeeman describe la división de las líneas espectrales de un átomo en presencia de un campo magnético fuerte.

Efecto Stark: El efecto rígido es la división de las líneas espectrales observadas cuando los átomos, iones o moléculas que se irradian están sujetos a un campo eléctrico fuerte.

Campo aplicado

Efecto Zeeman: El efecto Zeeman se puede observar en un campo magnético aplicado..

Efecto Stark: El efecto rígido se puede observar en un campo eléctrico aplicado..

Porque

Efecto Zeeman: El efecto Zeeman es el resultado de la interacción entre el momento magnético del átomo y el campo magnético externo..

Efecto Stark: El efecto rígido surge debido a la interacción entre el momento eléctrico del átomo y el campo eléctrico externo..

Conclusión

El efecto Zeeman fue descubierto por un científico holandés Pieter Zeeman. El efecto alemán fue descubierto por los científicos alemanes Johannes Stark. La principal diferencia entre el efecto Zeeman y el efecto Stark es que el efecto Zeeman se observa en presencia de un campo magnético externo, mientras que el efecto Stark se observa en presencia de un campo eléctrico externo..

Referencias:

1. "Efecto Zeeman". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 20 de junio de 2011, disponible aquí.
2. "Efecto Zeeman en el hidrógeno". Efecto Zeeman, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

"Stark splitting" (dominio público) a través de Commons Wikimedia