Principal diferença - Efeito Zeeman vs Efeito Stark

Efeito Zeeman e Efeito Stark são dois conceitos em química que foram descobertos por cientistas no final de 1900. O efeito Zeeman e o efeito severo podem ser observados em relação aos espectros atômicos de um átomo. Os espectros atômicos podem ser espectros de absorção ou espectros de emissão. Quando a energia é dada aos átomos, os átomos ficam excitados e os elétrons se movem para níveis de energia mais elevados, absorvendo essa energia. Esta absorção fornece os espectros de absorção. No entanto, como um nível de energia mais alto não é estável, esses elétrons voltam ao nível de energia do solo, liberando a energia absorvida como radiação. Isso resulta em espectros de emissão. A principal diferença entre o efeito Zeeman e o efeito Stark é que O efeito Zeeman é observado na presença de um campo magnético externo, enquanto o efeito Stark é observado na presença de um campo elétrico externo.

Principais áreas cobertas

1. O que é efeito Zeeman - Definição, Tipos Diferentes 2. O que é o Efeito Stark - Definição, Tipos Diferentes 3. Qual é a diferença entre o efeito Zeeman e o efeito Stark - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Absorção, Efeito Zeeman Anômalo, Espectro Atômico, Efeito Zeeman Diamagnético, Radiação Eletromagnética, Emissão, Efeito Stark Linear, Campo Magnético, Momento Magnético, Efeito Zeeman Normal, Efeito Stark Quadrático, Efeito Stark, Efeito Zeeman

O que é efeito Zeeman

O efeito Zeeman descreve a divisão das linhas espectrais de um átomo na presença de um forte campo magnético. Recebeu o nome do cientista holandês Pieter Zeeman. Este efeito descreve o efeito de um campo magnético em átomos ou íons. Agora, vamos descobrir o que é uma linha espectral.

Um espectro atômico é o espectro de frequências de radiação eletromagnética emitida ou absorvida durante as transições de elétrons entre níveis de energia dentro de um átomo. As emissões levam a espectros de emissão e a absorção leva a espectros de absorção. Este espectro é uma propriedade característica dos elementos. O espectro é composto por uma coleção de linhas espectrais para cada emissão / absorção. Cada linha espectral representa a diferença de energia entre dois níveis de energia do átomo. Pieter Zeeman observou que essas linhas espectrais sofrem divisão quando o átomo é mantido na presença de um campo magnético externo. O efeito Zeeman é o resultado da interação entre o momento magnético do átomo e o campo magnético externo.

A imagem a seguir mostra os espectros de emissão atômica para hidrogênio. Quando a energia é dada a um átomo, os elétrons podem absorver energia e se mover para um nível de energia mais alto. Mas, um nível de energia mais alto é um estado instável para um átomo. Portanto, o elétron volta a um nível de energia inferior, liberando a energia absorvida. Isso fornece uma linha espectral de emissão. Mas quando isso é estudado sob o campo magnético aplicado, podemos ver três linhas espectrais em vez de uma. Este é o efeito Zeeman.

Figura 1: Espectros de emissão de hidrogênio na ausência e na presença de um campo magnético

Tipos de efeito Zeeman

Existem três tipos de efeito Zeeman. Eles são o efeito normal, o efeito anômalo e o efeito diamagnético. o efeito Zeeman normal é causado pela interação com o momento magnético orbital. o efeito Zeeman anômalo é causada pela interação com momentos magnéticos orbitais e intrínsecos combinados. o efeito Zeeman diamagnético é causado pela interação com o momento magnético induzido pelo campo.

O que é o Efeito Stark

O efeito total é a divisão das linhas espectrais observadas quando os átomos, íons ou moléculas radiantes são submetidos a um forte campo elétrico. Este efeito foi descoberto pela primeira vez pelo cientista alemão Johannes Stark. O efeito foi nomeado após ele. O efeito Stark pode incluir deslocamento e divisão de linhas espectrais. O campo elétrico primeiro polariza o átomo e então interage com o momento de dipolo resultante.

Figura 2: Divisão Stark em Hidrogênio

Tipos de Efeito Stark

O efeito Stark surge devido à interação entre o momento elétrico do átomo e o campo elétrico externo. Este efeito pode ser observado em dois tipos como efeito Stark linear e efeito Stark quadrático. o efeito Stark linear surge devido a um momento dipolo que surge de uma distribuição não simétrica de carga elétrica que ocorre naturalmente. o efeito Stark quadrático surge devido a um momento de dipolo que é induzido pelo campo externo.

Diferença entre o efeito Zeeman e o efeito Stark

Definição

Efeito Zeeman: O efeito Zeeman descreve a divisão das linhas espectrais de um átomo na presença de um forte campo magnético.

Efeito Stark: O efeito total é a divisão das linhas espectrais observadas quando os átomos, íons ou moléculas radiantes são submetidos a um forte campo elétrico.

Campo Aplicado

Efeito Zeeman: O efeito Zeeman pode ser observado em um campo magnético aplicado.

Efeito Stark: O efeito forte pode ser observado em um campo elétrico aplicado.

Causa

Efeito Zeeman: O efeito Zeeman é o resultado da interação entre o momento magnético do átomo e o campo magnético externo.

Efeito Stark: O efeito Stark surge devido à interação entre o momento elétrico do átomo e o campo elétrico externo.

Conclusão

O efeito Zeeman foi descoberto pelo cientista holandês Pieter Zeeman. O efeito Stark foi descoberto pelos cientistas alemães Johannes Stark. A principal diferença entre o efeito Zeeman e o efeito Stark é que o efeito Zeeman é observado na presença de um campo magnético externo, enquanto o efeito Stark é observado na presença de um campo elétrico externo.

Referências:

1. “Efeito Zeeman.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 20 de junho de 2011, disponível aqui.2. “Efeito Zeeman no Hidrogênio.” Efeito Zeeman, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

“Stark splitting” (domínio público) via Commons Wikimedia