"اثر زیمان (The Zeeman Effect)"

📕اثر زیمان به شکافتگی خطوط طیفی اتم‌ها در حضور میدان مغناطیسی گفته می‌شود.
وقتي الکترون، بدون وجود يک ميدان مغناطيسي خارجي، به دور هسته اتم مي‌چرخد مرجعي وجود ندارد تا بتوان سطح مشخصي براي مدار چرخش آن در نظر گرفت. به بيان ديگر، سطح مدار چرخش آن کاملاً اختياري است. اما وقتي الکترون در يک ميدان مغناطيسي خارجي به دور هسته مي‌چرخد، سطح مدار چرخش آن نسبت به راستاي ميدان مغناطيسي تغيير مي‌کند.اين تغييرات، ديگر اختياري نبوده بلکه از محدوديت کوآنتومي پيروي مي‌کند. بطوريکه تصوير بردار ممان مغناطيسي حاصل از چرخش الکترون بر روي اين سطوح، نسبت به راستاي ميدان، همواره بايد مضرب درستي از h/2π باشد. اين مضرب درست را که به عدد کوآنتومي مغناطيسي موسوم شده است، با ml نشان مي‌دهند.
از این رو، با این که در آغاز اتم‌های بسیاری انرژی یکسان داشتند، حالا انرژی‌های گوناگونی داریم و این باعث می‌شود خطوط طیفی تازه‌ای داشته باشیم که البته بسیار به هم نزدیک هستند.

📈این پدیده کاربردهای مهمی در تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR) و تصویرسازی تشدید مغناطیسی (MRI) دارد.

👨‍🔬اثر زیمان اولین بار توسط فیزیکدان هلندی پیتر زیمان مشاهد شد و به همین دلیل این نام برای آن در نظر گرفته شد. به مناسبت زادروز زیمان، تصمیم گرفتیم به این مقوله مهم در شیمی و فیزیک بپردازیم.

@elixir_journal