- Paschen-Effekt
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Der Paschen-Back-Effekt beschreibt die Entkopplung von Spin- und Bahndrehimpulsen beim Anlegen eines starken magnetischen Feldes. Ein Spektrum mit anomalem Zeeman-Effekt (für Atome, die einen Gesamtspin S aufweisen) geht somit in die Form eines Spektrums mit normalem Zeeman-Effekt über.
In schwachen magnetischen Feldern werden aufgrund der Spin-Bahn-Kopplung zunächst die Spindrehimpulse
zu einem Gesamtspin
addiert und die Bahndrehimpulse
zu einem Gesamtbahndrehimpuls
. Der Gesamtspin
und der Gesamtbahndrehimpuls
koppeln dann zu einem Gesamtdrehimpuls
mit
. Dieser Gesamtdrehimpuls
präzediert um die Achse des angelegten Feldes. Die Auswahlregel
bestimmt dann die Form des Spektrums des anomalen Zeeman-Effekts.
Bei starken Magnetfeldern (B > 1 T) ist die Kopplung der magnetischen Momente an das angelegte Feld stärker als die Spin-Bahn-Kopplung, so dass der Gesamtspin
und der Gesamtbahndrehimpuls
nicht mehr zu
koppeln, sondern unabhängig voneinander um die Achse des angelegten Magnetfeldes präzedieren.
1921 beobachteten Friedrich Paschen und Ernst Back (1881-1959), dass der anomale Zeeman-Effekt (für Systeme mit einem Gesamtspin S > 0) in den normalen Zeeman-Effekt (für Atome mit Gesamtspin S = 0) übergeht. Dies kann als Entkopplung von
und
verstanden werden, da der Einfluss des Gesamtspins bei fehlender Spin-Bahn-Kopplung verschwindet.
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