Efek Zeeman

Peristiwa Efek Zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantisasi ruang. Dikarenakan m1 dapat memiliki 2l + 1 harga dari +l melewati 0 hingga –l, suatu keadaan dimana bilangan kuantum orbital l terpecah menjadi 2l + 1 buah pecahan sub keadaan yang berbeda energi dengan bB jika atom tersebut diletakkan dalam medan magnetik. Namun, karena perubahan m1 terbatas pada m1 = 0, ± 1, kita dapat mengharapkan bahwa garis spektral yang timbul dari transisi antara dua keadaan dengan l berbeda hanya terpecah menjadi tiga komponen, seperti terlihat pada gambar dibawah. Efek Zeeman normal terdiri dari garis spektral berfrekwensi vo terpecah menjadi tiga komponen berfrekuensi.



Gerak magnetik elektron orbital dalam sebuah atom hidrogen bergantung dari momentum sudut L, besar serta arah L terhadap medan akan menentukan berapa besar sumbangan magnetik pada energi total atom apabila terletak dalam medan magnetik. Momen magnetik adalah sebuah arus (current loop) dimana :


Dalam peristiwa efek Zeeman ini, apabila seberkas atom hidrogen yang terdiri atas jumlah bagian atom yang sama (masing-masing dalam keadaan ml = -1, 0, dan +1) dilewatkan pada suatu daerah yang didalamnya terdapat suatu medan magnet tak seragam. Karena atom-atom dengan ml = +1 mengalami neto gaya ke atas, maka mereka dibelokkan ke atas, atom-atom dengan ml = -1 dibelokkan ke bawah, dan atom dengan ml = 0 tidak dibelokkan. Setelah melewati medan magnet, berkas atom dijatuhkan pada suatu layar, di situ berkas membentuk sebuah titik terang. Apabila medan magnetnya dihilangkan, maka hanya terdapat satu titik di pusat layar, karena berkas sama sekali tidak mengalami pembelokan. Apabila medan magnetnya dinyalakan, maka akan terdapat tiga buah titik pada layar, satu di pusat (berkaitan dengan ml = 0), satu diatas pusat (ml = +1), dan satu dibawah pusat (ml = -1). Peristiwa Efek Zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantisasi ruang. Dikarenakan m1 dapat memiliki 2l + 1 harga dari +l melewati 0 hingga –l, suatu keadaan dimana bilangan kuantum orbital l terpecah menjadi 2l + 1 buah pecahan sub keadaan yang berbeda energi dengan bB jika atom tersebut diletakkan dalam medan magnetik. Namun, karena perubahan m1 terbatas pada m1 = 0, ± 1, kita dapat mengharapkan bahwa garis spektral yang timbul dari transisi antara dua keadaan dengan l berbeda hanya terpecah menjadi tiga komponen, seperti terlihat pada gambar dibawah. Efek Zeeman normal terdiri dari garis spektral berfrekwensi vo terpecah menjadi tiga komponen berfrekuensi.Dalam menganalisis transisi antara keadaan ml yang berbeda, seringkali kita perlu untuk menggunakan aturan seleksi kedua : bahwa transisi yang terjadi hanyalah yang mengubah ml sebanyak 0, +1, atau -1. Perubahan ml sebanyak dua atau lebih tidak diperkenankan. Dengan kata lain, transisi elektron antara kedua kelompok pecahan itu harus memenuhi aturan seleksi yaitu : M = 0, ± 1