Vlastní mechanické a magnetické momenty (točit). Vlastní mechanické a magnetické momenty elektronu (otočení) vlastní mechanický moment elektronu

Mechanické a magnetické momenty elektronu

Elektronový orbitální magnetický moment

Každý proud, jak je známo, generuje magnetické pole. Proto elektron, ve kterém se orbitální moment liší od nuly, musí mít magnetický moment.

Klasických reprezentací, moment množství pohybu má formu

kde - rychlost je poloměr zakřivení trajektorie.

Magnetický moment uzavřeného proudu s oblastí vytváří magnetický moment

- Jediný normální k rovině a - náboj a elektronové hmotnosti.

Porovnání (3.1) a (3.2), dostaneme

Magnetický moment je spojen s multiplikátorem mechanického momentu

který se nazývá magnetomechanický (horomagnetický) postoj pro elektron.

Pro výčnělky momentů máme stejný odkaz

Přechod na kvantovou mechaniku se provádí nahrazením numerických rovnic provozovatelských rovnic

Vzorce (3.5) a (3.6) jsou platné nejen pro elektron v atomu, ale také pro všechny nabité částice, které mají mechanický točivý moment.

Vlastní hodnota operátora se rovná

kde je magnetické kvantové číslo (viz kapitola.2.1)

Trvalý zvaný Magneton Bora

V jednotkách je J / TL.

Stejným způsobem můžete získat svůj vlastní magnetický moment

kde je orbitální kvantové číslo.

Často používají nahrávání

kde. Minus znamení někdy sníženo.

Vlastní mechanické a magnetické momenty elektronu (točit)

Elektron má čtvrtý stupeň svobody, který je spojen s vlastním mechanickým (a následně magnetickým) bodem elektronu, zadní. Přítomnost rotace vyplývá z relativistické dirac rovnice

kde - vektorová matice, - čtyřdobé matrice.

Vzhledem k tomu, že množství mají čtyři-line matice, funkce vlny by měla mít čtyři komponenty, které jsou vhodné pro záznam jako sloupec. Řešení (3.12) nebudeme provádět, a my postulujeme přítomnost zády (váš vlastní okamžik) v elektronu, jako nějaký empirický požadavek, nesnažte se vysvětlit svůj původ.

Krátce se zaměříme na ty zkušené fakta, které následují existenci elektronového spin. Jedním z těchto přímých důkazů je výsledky zkušeností z německých fyziků Stern a Gerlaha (1922) na prostorové kvantování. V těchto experimentech byly svazky neutrálních atomů prošly plochou, ve kterém byl vytvořen nerovnoměrný magnetický terén (obr. 1.1). V takovém poli, částice s magnetickým momentem nabývá energie a síla bude jednat na něj

které mohou rozdělit svazek na samostatných komponentách.

V prvních experimentech byly studovány svazky atomů stříbra. Soud byl prošel podél osy, byl pozorován rozdělení podél osy. Hlavní složkou sil je stejná

Pokud atomy stříbra nejsou nadšeni a jsou umístěny na nejnižší úrovni, tj. Ve stavu () by měl být paprsek vůbec rozdělen, protože orbitální magnetický moment takových atomů je nulový. Pro vzrušené atomy () by měl být paprsek rozdělit na lichém počtu komponent v souladu s počtem možných hodnot magnetického kvantového čísla ().

Ve skutečnosti bylo rozdělení paprsku pozorováno do dvou složek. To znamená, že magnetický moment způsobuje rozdělení, má dva výstupky na směru magnetického pole a odpovídající kvantové číslo trvá dvě hodnoty. Výsledky experimentu vyvolaly holandské fyziky Ulyndeck a Gaudsmitit (1925), aby tlačili hypotézu přítomnost elektronu vlastních mechanických a přidružených magnetických momentů.

Analogií s orbitálním číslem zavádíme kvantové číslo, které charakterizuje svůj vlastní mechanický moment elektronu. Definujeme počet rozdělení. Proto,

Kvantové číslo se nazývá odstředivé kvantové číslo a charakterizuje svůj vlastní nebo spinový moment množství pohybu (nebo jednoduše "spin"). Magnetické kvantové číslo, které definuje výstupky stinového mechanického točivého momentu a spin rotace, má dvě hodnoty. Protože, ale neexistují žádné jiné hodnoty, a následně

Období roztočitpochází z anglického slova rOZTOČIT.Co má být točit.

Moment páteře pulsu elektronu a jeho projekce je kvantifikován obvyklými pravidly:

Jako vždy při měření hodnot se získá jedna ze dvou možných hodnot. Před měřením je možné libovolné superpozice.

Existence rotace nemůže být vysvětlena otočením elektronu kolem své vlastní osy. Maximální hodnota mechanického točivého momentu lze získat, pokud je elektronová hmota distribuována přes rovníku. Potom, aby se dosáhlo velikosti bodu řádu, by měla být lineární rychlost bodů rovníku M / S (M - klasický elektronový poloměr), to znamená, že je podstatně větší rychlost světla. Nelze tedy nemožné bez relativistické zvážení zády.

Vraťme se k experimentech Stern a Gerlachy. Vědět a štěpení (ve velikosti), můžete vypočítat hodnotu projekce rotového magnetického momentu směrem k magnetickému poli. Je to jeden magnetonový bor.

Dostáváme vztah mezi a:

Hodnota

to se nazývá rotační magnetický postoj a je to dvojnásobek orbitálního magnetického vztahu.

Stejné spojení je mezi magnetickými a mechanickými momenty spinu:

Nyní najdeme částku:

Je však obvyklé říci, že rotační magnetický moment elektronu je roven jednoho magnetonového boru. Taková terminologie se vyvinula historicky a je spojena se skutečností, že při měření magnetického momentu obvykle měří jeho projekce a je to jen 1.

Elektron má svůj vlastní mechanický moment pulsu l s, volal spin. Spin je integrální elektronový majetek, stejně jako jeho náboj a hmotnost. Rotace elektronů odpovídá svému vlastnímu magnetickému momentu P S, proporcionální L S a namířeno v opačném směru: P S \u003d G S L S, G S je horomagnetický poměr rozptýlených momentů. Projekce vlastního magnetického momentu ve směru vektoru B: P SB \u003d EH / 2M \u003d  B, kde H \u003d H / 2,  B \u003d magneton bor. Celkový magnetický moment atomu p a \u003d vektorový součet magnetických momentů atomu elektronu: p a \u003d p m + p ms. Zkušenosti Stern a Gerlacha. Provádění měření magnetických momentů zjistili, že úzký paprsek atomů vodíku v nehomogenním magnetickém poli je rozdělen do 2 nosníku. I když v tomto stavu (atomy byly ve stavu S) Moment elektronového pulsu je 0, stejně jako magnetický moment atomu rovný 0, takže magnetické pole nemá vliv na pohyb atomu vodíku, to znamená Rozdělení by nemělo být. Další studie však ukázaly, že spektrální linie atomů vodíku detekují takovou strukturu i v nepřítomnosti magnetického pole. Následně bylo zjištěno, že taková struktura spektrálních linií je vysvětlena tím, že elektron má svůj vlastní neviditelný mechanický točivý moment zpět.

21.OBITAL, SPIN A CELÝ ÚROJ A MAGNETICKÝ MOMENT elektronu.

Elektron má svůj vlastní moment pulsu m s, který se nazývá spin. Jeho hodnota je určena obecnými zákony kvantové mechaniky: MS \u003d  H \u003d  H [(1/2) * (3/2)] \u003d (1/2)  H3, ml \u003d  H - Orbitální moment. Projekce může mít kvantové hodnoty, které se od sebe liší. M sz \u003d m s  h, (m s \u003d s), m lz \u003d m l  h. Chcete-li najít hodnotu vlastního magnetického momentu mistr m s na poměr  s do m s,  s - vlastní magnetický moment:

 S \u003d--M s / m e c \u003d - (e  h / m e c)  \u003d - b 3,  b - magneton bor.

Sign (-) Protože m s a  s jsou zaměřeny v různých směrech. Moment elektronu se skládá ze 2: orbitálních m l a spin m s. Tento přídavek se provádí podle stejných kvantových zákonů, pro které jsou orbitální momenty různých elektronů složen: MJ \u003d  H, J je kvantový počet plného okamžiku pulsu.

22. atom v externím magnetickém poli. Efekt Zeeman. .

Účinek Zeeman se nazývá rozdělení energetických hladin v působení na atomech magnetického pole. Rozdělení úrovní vede k rozdělení spektrálních linií do několika složek. Rozdělení spektrálních linií pod akcií na vyzařujícím atomech magnetického pole se také nazývá vliv Zeeman. Úrovně štípání Zeemansky jsou vysvětleny tím, že atom s magnetickým momentem  J získává další energii v magnetickém poli e \u003d - JB B,  JB - projekce magnetického momentu směrem k poli.  J \u003d - B GM J, E \u003d  B GM J, ( J \u003d 0, 1, ..., j). Úroveň energie je rozdělena na svahu a hodnota štěpení závisí na kvantových číslech L, S, J této úrovni.

Vlastní mechanické a magnetické momenty (točit)

Odůvodnění existence spin. Schrödingerová rovnice umožňuje spočítat spektrum energetického spektra vodíku a složitějších atomů. Experimentální stanovení energetické hladiny atomů však ukázalo, že neexistuje úplná náhoda teorie se zkušenostmi. Přesná měření našla strukturu tenké úrovně. Všechny úrovně, kromě hlavního, jsou rozděleny do řady velmi blízkých substantivů. Zejména první vzrušená úroveň atomu vodíku ( n. \u003d 2) Rozdělte se na dvě podvozky s rozdílem energie pouze 4,5 10 -5 ev.. V těžkých atomech je velikost tenkého dělení mnohem více než plíce.

Vysvětlete tuto divergenci teorie se zkušenostmi byla řízena předpokladem (Ulyndebeck, Gaudsmith, 1925), že elektron má další vnitřní stupeň svobody - zpět. Podle tohoto předpokladu, elektron a většina ostatních elementárních částic, spolu s orbitální hybností, mají svůj vlastní mechanický moment pulsu. Tento vlastní moment se nazývá zpět.

Přítomnost zády v mikročástice znamená, že v některých ohledech je podobná malému rotujícímu vlka. Tato analogie je však čistě formální, protože kvantové zákony významně mění vlastnosti momentu impulsu. Vlastní moment podle kvantové teorie může být v bodové mikročástice. Důležitým a ne-triviální kvantový vlastnost záda je, že pouze to může nastavit speciální orientaci v částici.

Přítomnost vlastního mechanického točivého momentu v elektricky nabitých částic vede k vzhledu svého vlastního magnetického momentu, v závislosti na nápisu paralelně (kladný náboj) nebo anti-paralelně (záporný náboj) spin vektoru. Vlastní magnetický moment může být v neutrální částici, například neutron.

Existence elektronového spinu ukázala experimenty zádi a Gerlaha (1922), aby pozoroval rozdělení úzkého paprsku atomů stříbra pod působením nehomogenního magnetického pole (v jednotném poli, změní pouze orientaci; pouze v Inomogenní pole se pohybuje buď podél pole nebo proti v závislosti na směru vzhledem k poli). Neoznačené atomy stříbra jsou v sfericky symetrickém stavu, to znamená s orbitálním momentem, rovný nule. Magnetický moment systému spojený s elektronovým orbitálním pohybem (jako v klasické teorii) je přímo úměrný mechanickému momentu. Pokud je to druhá nula, mělo by to být nulový a magnetický moment. Takže vnější magnetické pole by nemělo ovlivnit pohyb atomů stříbra v hlavním stavu. Zkušenosti ukazují, že existuje takový dopad.

Experiment štěpal svazek atomů stříbra, alkalického kovu a vodíku, ale vždypouze pozorováno dva paprsky, stejně jako vychýlení opačným stranám a uspořádán symetricky vzhledem k paprsku v nepřítomnosti magnetického pole. To lze vysvětlit pouze skutečnost, že magnetický moment valenčního elektronu v přítomnosti pole může mít dvě hodnoty, stejný modul a naproti znamení.

Výsledky experimentů vedou k závěru to rozdělení v magnetickém poli paprsku atomů prvních skupin periodického systému, vědomě umístěno v S-stavu, do dvou složek, je vysvětleno dvěma možnými stavy rotového magnetického momentu valenčního elektronu.Velikost projekce magnetického momentu směrem k magnetickému poli (určuje odchylkový účinek), zjištěno, že z experimentů zádi a Gerlaha se ukázalo, že se rovná tzv. mAGNETON BORA.

Tenká struktura energetické hladiny atomů s jedním valenčním elektronem je vysvětlena přítomností spin v elektronu následujícím způsobem. V atomech (kromě S.- Podmínky) Vzhledem k orbitálnímu pohybu jsou elektrické proudy, z nichž magnetické pole má vliv na magnetický moment odstředění (tzv. Interakce spin-orbit). Magnetický moment elektronu může být orientován buď podle pole nebo proti poli. Podmínky s různými orientacemi spin jsou poněkud odlišné energiemi, což vede k rozdělení každé úrovně pro dva. Atomy s několika elektrony ve vnějším pláštěm bude jemná struktura složitější. Takže u héliu se dvěma elektrony, tam jsou jednotlivé linie (singletci) v případě anti-paralelních otočením elektronů (celkový odstředění nuly - paraghelia) a trojité (hadičky) v případě paralelních spinů (celkový spin je stejný h. - Ortgels), které odpovídají tři možné projekce na směru magnetického pole orbitálního proudu celkové zadní strany dvou elektronů (+ H, 0, -H).

Řada skutečností tak vedla k potřebě atributu elektronům nový vnitřní stupeň svobody. Pro úplný popis stavu spolu se třemi souřadnicemi nebo jakýmikoliv dalšími třemi hodnotami tvořící kvantovou mechanickou sadu, musíte stále nastavit hodnotu projekce zpět do zvoleného směru (zadní modul nepotřebuje Stanoveno, protože se nemění s žádnou částic, nezmění to, jaké okolnosti).

Projekce záda, stejně jako projekce orbitálního momentu, se může lišit podle velikosti H.. Vzhledem k tomu, že byly pozorovány pouze dvě orientace spin elektronu Ulenebek a Gaudsmith, že projekce elektronového spinu S. z. Pro jakýkoli směr může mít dvě hodnoty: S. z. \u003d ± h / 2.

V roce 1928, DIRAC získal relativistickou kvantovou rovnici pro elektron, ze kterého následuje existence a spin elektronu h / 2. Bez zvláštních hypotéz.

Stejně jako elektronový spin 1/2 má proton, neutron. Spin z fotonu je 1. Již hmotnost fotonu je nula, pak jsou možné dva, a ne tři jeho projekce +1 a -1. Tyto dva výstupky v Electrodynamice Maxwell odpovídají dvěma možné kruhové polarizaci elektromagnetické vlny softwaru a proti směru hodinových ručiček vzhledem k distribučnímu směru.

Vlastnosti plného okamžiku impulsu.A orbitální moment m a moment spin s hodnoty, které trvá pouze kvantové diskrétní hodnoty. Zvažte nyní plný okamžik impulsu, což je vektor zmíněných okamžiků.

Provozovatel plného okamžiku impulsu je určen jako množství operátorů a

Provozovatelé a dojíždění, jak provozovatel působí na souřadnice a provozovatel na nich nečiní. Můžete ukázat

to znamená, že projekce plného okamžiku pulsu se navzájem nedělejí stejným způsobem jako projekce orbitálního momentu. Provozovatel dojíždí s jakoukoliv projekcí, odkud z toho vyplývá, že provozovatel a provozovatel jakékoli (ale jeden) projekce odpovídají fyzikálnímu veličinám a souvisejícím se číslem současně měřitelným. Provozovatel také dojíždí s operátory a.

Stav elektronu v centrální síly, jsme stanoveni třemi kvantovými čísly: n, l, m.Kvantové úrovně E. n. Obecně byly stanoveny dvě kvantová čísla n, l. Současně nebyl zohledněn spin elektronu. Pokud také zvažujete spin, pak je každý stát v podstatě dvojitý, protože jsou možná dvě orientace zezadu S. z. \u003d Hm. s. ; m. s. \u003d ± 1/2. Čtvrtá kvantová čísla je tedy připojena m. s. To znamená, že funkce vlna s přihlédnutím k zády by měla být označena.

Pro každé termální E. n, l. Máme (2 l. + 1) uvádí, že se liší v orientaci orbitálního momentu (číslo m.), Z nichž každá bude v sóji obratu spadnout do dvou států, které jsou jiné. Existují tedy 2 (2 l. + 1) - Ochrana.

Pokud nyní zvažujeme slabou interakci záda s magnetickým oborem orbitálních proudů, bude stav státu záviset na orientaci spinu vzhledem k orbitálnímu momentu. Změna energie s takovou interakcí není ve srovnání s rozdílu mezi energií mezi úrovněmi různými n, l. A proto nové linie vznikají blízko sebe.

Rozdíl v orientacím otočného momentu vzhledem k vnitřnímu magnetickému poli atomu tedy lze vysvětlit původ násobnosti spektrálních linií. Z výše uvedeného vyplývá, že pro atomy s jedním optickým elektronem, jsou možné pouze dvoulůžkové (dvojité linie) v důsledku dvou orientací elektronového spinu. Tento závěr je potvrzen experimentálními údaji. Nyní se obrátíme na číslování úrovních atomu s přihlédnutím k multipletové struktuře. Při zohlednění interakce odstředivé oběžné dráze, žádný orbitální okamžik, ani otočení nemají určitou hodnotu ve stavu s určitou energií (operátory a ne dojíždí s operátorem). Podle klasické mechaniky bychom měli precese vektorů a kolem vektoru plného momentu, jak je znázorněno na Obr. 20. Plný okamžik zůstává konstantní. Podobná pozice se vyskytuje v kvantové mechanice. Při zohlednění interakce spin, pouze plný okamžik má určitou hodnotu ve stavu specifikované energie (operátor dojíždí s operátorem). Proto při zohlednění interakce otočného oběžné dráhy by měl být stav klasifikován hodnotou plného okamžiku. Na plný úvazek je kvantován podle stejných pravidel jako orbitálního momentu. Je-li zadáváte kvantové číslo j.Specifikace J.T.

A projekce pro určitý směr 0 z. má význam J. z. \u003d Hm. j. , kde. \\ t j. \u003d L +. l. s. (l. s. \u003d ➢ Pokud je spin paralelní s momentem orbitální a j. \u003d | L - l. s. | Pokud jsou anti-paralelní. Podobným způsobem m. j. = m + m. s. (m. s. \u003d ± 1/2). Od L, M - celá čísla a l. s. , L. m. - poloviny, pak

j. = 1/2, 3/2, 5/2, … ; m. j. \u003d ± 1/2, ± 3/2, ..., ± j..

V závislosti na orientaci spin, energie termínu bude odlišná, a to bude pro j. = l.+ I. I. J. = |l. - ➢. Proto v tomto případě by měly být hladiny energie charakterizovány čísly N, L a číslo J, který určuje plný okamžik, tj. E \u003d E NLJ.

Funkce vlny budou záviset na proměnné odstředění S Z a bude odlišná pro různé J :.

Kvantové úrovně l. Platná hodnota j.Blízko sebe (liší se energií interakce spin-orbit). Čtyři čísla n, l, j, m j. Takové hodnoty:

n.= 1, 2, 3,…; l.= 0, 1, 2,…, n.- 1; j. = l + L. s. nebo | l - L. s. |; l. s. \u003d ± 1/2;

-J? M. j. ? j.

Hodnota orbitálního momentu L je označena ve spektroskopii písmena S, P, D, F atd. Hlavní kvantové číslo dal dopis vpředu. Napravo níže označte číslo j. Proto například úroveň (termín) s n.\u003d 3, l \u003d 1, J. \u003d 3/2 označují SO 3 r. 3/2. Obr.21 znázorňuje diagram hladin atomu podobného vodíku, s přihlédnutím k multipletové struktuře. Řádky 5890? a 5896? Formulář

slavný dubium sodný: žluté čáry D2 a D1. 2. s.-Term daleko se pohybuje od 2 r.-Termes, protože by měl být v atomech vodíku l.- odstraněny nečistoty).

Každá z uvažovaných úrovní E. nl. Patří (2. j. + 1) stavy charakterizované číslem m. j. To znamená, že orientace plného momentu J ve vesmíru. Pouze při použití externího pole lze tyto úrovně sloučení rozdělit. V nepřítomnosti takového pole máme (2 j. + 1) - Ochrana. Tedy termín 2. s. 1/2 má degeneraci 2: dva stavy, které se liší od orientace zezadu. Termín 2. r. 3/2 má čtyřdílnou degeneraci, respektive cílové orientace J., m. j. \u003d ± 1/2, ± 3/2.

Efekt zeémara. P. Zeeman, studium emisního spektra sodících výparů umístěných v externím magnetickém poli, objevil štípací spektrální linie do několika složek. Následně, na základě kvantových mechanických reprezentací, tento jev byl vysvětlen rozdělením v magnetickém poli energetické hladiny atomu.

Elektrony v atomu mohou být v určitých diskrétních státech, přičemž se provádí změna, která se provádí emise nebo absorpce kvantového světla. Energie atomové úrovně závisí na celkovém orbitálním momentu charakterizovaném orbitálním kvantovým číslem L.a úplná zadní strana elektronů charakterizovaných spinovým kvantovým číslem S.. Číslo L. může mít pouze celá čísla a číslo S.- celé a halfinální (v jednotkách h.). Ve směru mohou mít odpovídajícím způsobem (2 L. + 1) a (2 S.+ 1) Pozice ve vesmíru. Proto úroveň s daty L.a S. Degenerovat: Skládá se z (2) L.+ 1) (2S +1) Sulevels, jejichž energie (pokud ne, aby se zohlednily spin-orbitální interakci) se shodovat.

Spin-orbitální interakce však vede k tomu, že úroveň úrovní závisí nejen na hodnotách L. a S, Ale od vzájemného uspořádání orbitálních momentů a spin vektorů. Proto je energie závislá na plném okamžiku M. = M. L. + M. S. kvantový J.a úroveň s uvedeným L. a S. rozdělit do několika sublopelů (tvořící multiplet) s různými J.. Takové dělení se nazývá jemná struktura. Vzhledem k tenké struktuře jsou spektrální linie rozděleny a spektrální čáry. Například, D.-Rini sodný odpovídá přechod z úrovně L. = 1 , S. \u003d Ѕ na úrovni L. = 0, S. \u003d Ѕ. První (úrovně) je dublet, což odpovídá možným hodnotám J. \u003d 3/2 I. J.= Ѕ ( J. = L. + S.; S. \u003d ± 1/2) a druhá nemá jemnou strukturu. proto D.-LLEDIA se skládá ze dvou velmi blízkých linií s vlnovými délkami 5896? a 5890?

Každá úroveň multipletu zůstává degenerační z důvodu možnosti orientace plného mechanického momentu v prostoru softwaru (2 j. + 1) Pokyny. V magnetickém poli se tato degenerace odstraní. Magnetický moment atomu interaguje s polem a energie takové interakce závisí na směru. Proto v závislosti na směru, atom získá různou dodatečnou energii v magnetickém poli a dochází k rozdělení úrovně Zeemansky (2) j. + 1) SUBLEVEL.

Rozlišovat normální (jednoduchý) Zeeman efekt při rozdělení každého řádku na tři komponenty a anomální (komplex) při rozdělení každého řádku na počet komponent více než tři.

Chcete-li pochopit obecné vzory účinku Zeeman, považujeme za nejjednodušší atom atom vodíku. Pokud je atom vodíku umístěn do vnějšího homogenního magnetického pole s indukcí V,pak kvůli interakci magnetického momentu r. m. S externím polem získá atom další závislé na modulech a vzájemné orientaci. V a odpoledne.eNERGIE

Ub.= -Pmb. = -PMBB,

kde Rmb.- Projekce magnetického momentu elektronu k směru pole.

Vezmeme-li v úvahu, že r. mB. \u003d - EHM. l. / (2m) (magnetické kvantové číslo m. l. \u003d 0, ± 1, ± 2, ..., ± L), dostaneme

mAGNETON BORA.

Plná energie atomu vodíku v magnetickém poli

tam, kde první termín je energie interakce Coulombové mezi elektronem a protonem.

Z posledního vzorce vyplývá, že v nepřítomnosti magnetického pole (b \u003d 0) je úroveň energie určena pouze prvním termínem. Kdy? 0, musíte vzít v úvahu různé hodnoty m l. Od té doby n. a l.m může trvat 2 l.+ 1 Možné hodnoty, počáteční úroveň rozdělená do 2 l.+ 1 SUBLEVEL.

Na Obr. 22, A ukazuje možné přechody v atomu vodíku mezi státy r.(l.\u003d 1) a S. (l. \u003d 0). V magnetickém poli je P-stav rozdělen do tří obleků (při l \u003d 1 m \u003d 0, ± 1), z nichž z nich může dojít k přechodu na úroveň S, a každý přechod se vyznačuje jeho frekvencí: tedy a Triplet se objeví ve spektru (normální efekt Zeeman). Všimněte si, že při přechodu následuje pravidla pro výběr kvantových čísel:

Na Obr. 22, B ukazuje rozdělení energetických hladin a spektrálních linií pro přechod mezi státy d.(l. \u003d 2) a p.(l. \u003d 1). stav d.v magnetickém poli

rozdělit se do pěti Sublevels, stav P je tři. Při zohlednění pravidel přechodu jsou možné pouze přechody uvedené na obrázku. Jak je vidět, triplet se objeví ve spektru (normální efekt Zeeman).

Normální účinek Zeeman je pozorován, pokud zdrojové linie nemají tenkou strukturu (jsou singlety). Pokud mají počáteční úrovně tenkou strukturu, spektrum se objeví větší počet komponent a je zde abnormální účinek Zeeman.