Stark effect
简介
在强外电场作用下,谱线的分裂现象称为Stark效应. 1913年,Stark观察到在外电场达到105V/cm时,氢原子的Balmer线系的每一条谱线都分裂成若干条线. 这一现象来源于原子能级在外电场下的分裂. 分裂量用波数表示时为:
T=AF+amlms
式中A=6.45×10-5n(n2-n1); E是电场强度(V/cm);a是常数;ml和ms为轨道磁量子数和自旋磁量子数在电场方向上的分量;n为主量子数; n1和n2为从Bohr量子理论中推导出的另两个量子数,这种线性的Stark效应仅在氢原子或类氢原子中发生.
当外电场远大于105V/cm时,氢原子以及所有原子显示二次Stark效应; 所有的谱线移向红端或紫端. 例如,在1.6×105V/cm的外电场作用下,钠原子的D-线,分别分裂为mj=±1/2和mj=±1/2,±3/2,并且均向红端移动1A的几分之 一. 这种效应随着量子数n的增加而迅速增大,而且不论是在发射光谱或吸收光谱中都可观察到.
外电场很强时,还观察到违反选择定则△l=±1的跃迁,这是由于在这种情况下,诸能级发生混合现象所致.
由于Stark效应的复杂性,它在分析复杂光谱或原子结构方面,不如外磁场下的Zeeman效应那样起作用.