Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

174 R. GROSS Kapitel 4: Das Wasserstoffatom(a)3p 3/2schwaches Feld(b)starkes Feld mm smj+ 3/2½ 1+ ½½ 0-½ +1/3 ∆E FS 3p½ -1- 3/2-½ 1−2/3 ∆E FS-½ 03p 1/2+ ½-½-½ -13s 1/2+ ½3s½ 0-½σπ πσσ π σσ π σ-½ 0Abbildung 4.18: Paschen-Back-Effekt beim Natriumatom: (a) Situation bei schwachem Magnetfeld: AnomalerZeeman-Effekt. (b) Niveauaufspaltung im starken Magnetfeld: Paschen-Back-Effekt. Zum Vergleichist die Feinstrukturaufspaltung (vergrößert) gezeigt.• Ein optischer Übergang kann in erster Näherung den Spin nicht umkehren (kein Spin-Flip). Deshalbmuss ∆m s = 0 gelten. Dies führt zusammen mit ∆m = 0,±1 zu sechs Übergängen, von denenjeweils zwei energetisch zusammenfallen. 23Die Situation im Übergangsbereich, in dem die Spin-Bahn-Aufspaltung etwa gleich groß wie dieZeeman-Aufspaltung ist, ist nicht einfach zu behandeln und soll hier nicht diskutiert werden. Die Eigenfunktionenlassen sich hier nur numerisch berechnen.23 Eine genaue Diskussion der Auswahlregeln erfolgt in Kapitel 6.c○Walther-Meißner-Institut