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Aufgabenstellung:

In wie viele Zustände spalten die angeregten -Zustände des Natriums beim Anlegen schwacher bzw. starker Magnetfelder auf?

Skizzieren Sie die Zustände und bezeichnen Sie sie mit ihren Drehimpuls- und Spin-Quantenzahlen.

Lösungsweg:

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Aufspaltung der angeregten -Zustände des Natriums bei:

Schwachen Magnetfeldern:

Bei schwachen Magnetfeldern tritt der Zeeman-Effekt auf. Er spaltet die -Zustände in insgesamt 6 Zustände auf.

spaltet in Zustände auf mit den Quantenzahlen und der Energie

spaltet in Zustände auf mit den Quantenzahlen und der Energie

Starken Magnetfeldern:

Bei starken Magnetfeldern tritt der Paschen-Back Effekt auf. Die Energieaufspaltung geht dann mit der Formel:

Wir bekommen also zweimal die selbe Energie und somit insgesamt nur 5 Aufspaltungen.

Lösung:

Bei schwachen Magnetfeldern: 6 Aufspaltungen.

Bei starken Magnetfeldern: 5 Aufspaltungen.