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¿Por qué el efecto Stark descubrió mucho más tarde que el efecto Zeeman?

Esto es extraño.

El efecto Zeeman implica el campo magnético. El Marcado efecto de la intensidad de campo eléctrico. En el curso de la electrodinámica clásica, tenemos la impresión de que para muchos de los procesos físicos, el componente magnético del campo de luz es mucho menos importante que el componente eléctrico.

Así que, ¿por qué el efecto Stark descubrió mucho más tarde que el efecto Zeeman. En realidad, parece que fue mucho más difícil para confirmar la influencia de un campo eléctrico en un átomo después de Zeeman del descubrimiento. El famoso chico Voigt no pudo hacerlo.

Posiblemente es más difícil generar un 'equivalente' fuerte campo eléctrico? Pero la impresión común de nuevo, es que es mucho más difícil generar un campo magnético fuerte.

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Nathan Feger Puntos 7675

Esto es difícil de responder de manera concluyente, pero se siente como la coincidencia histórica, junto con el hecho de que es un poco más difícil el uso de fuertes campos eléctricos en un tubo de descarga sin electrodos de chispas. Algunos puntos de la nota:

  • El Marcado efecto fue descubierto después de que el efecto Zeeman, pero no mucho después: el efecto Zeeman en 1897 y el Marcado efecto en 1913, sólo 16 años más tarde. Este es un largo tiempo si los dos efectos son igualmente fáciles de descubrir, pero en términos absolutos que en realidad no es mucho.

  • El descubrimiento del efecto Zeeman, habría promovido la comunidad para buscar un efecto electrizante, y parece que lo hizo. La luz era conocido por ser electromagnética, por lo que su interacción con la materia debe ser electromagnéticos en el carácter. Si los campos magnéticos pueden influir en que la interacción, entonces seguramente los campos eléctricos también pueden hacerlo.

  • Sin embargo, el conceptual y fundamentos teóricos para solidificar esta intuición fue muy inestable durante esos 16 años. El modelo de Bohr del átomo fue publicado en la misma época que Stark publicó sus hallazgos, y antes de eso, tuvimos muy poca idea de las estructuras de la materia que fueron los responsables de las líneas espectrales, por no hablar de cómo iban a responder a las perturbaciones.

    Esto significa que para sus predicciones Voigt había modelo para el átomo como un anarmónicos oscilador, que no es un gran modelo. En particular, usted necesita para adivinar lo que la escala de los términos anarmónicos es, con un poco de guía. Esto le pondrá en una situación en la que la fuerte sospecha de que el efecto existe, pero que tienen muy poca idea de lo fuerte que es, y eso no es un gran lugar para estar.

  • Ambos Stark y Zeeman suerte en su elección de gas, en el que tanto el sodio y el hidrógeno tienen una fuerte respuesta a la Zeeman y Stark efectos, respectivamente. Si Zeeman no había tenido suerte, es difícil descartar un descubrimiento de los efectos eléctricos antes de los magnéticos - el intervalo de tiempo es realmente muy corto.

  • Zeeman fue impulsado en el intento (de nuevo) el campo magnético experimentos por el hecho de que Faraday también había probado antes, que él muy elocuente que sea su enunciado como

    los experimentos, con resultado negativo, realizado por los grandes científicos del pasado, utilizando peor de los instrumentos que están disponibles en la actualidad, vale la pena repetir.*

    Si Faraday pensaba que el magnetismo podía influir en las interacciones luz-materia, estoy seguro de que él también se sospecha que los campos eléctricos de la misma. Si Zeeman había sido la lectura de esos párrafos en su lugar, habría perseverado hasta un descubrimiento?

Algunas de estas preguntas son una especie de imposible respuesta, pero sí plantean una realidad alternativa donde, por alguna razón, la (difícil) Marcado efecto se detecta antes de los (más fácil) magnético de la división de campo, y no es que el loco para llegar allí.

Lo que es más importante, sin embargo, los campos eléctricos que Stark necesario para detectar una línea de división eran de hecho muy alta y difícil de producir. Stark se necesita para producir nuevos tubos de descarga con electrodos especiales para maximizar el campo eléctrico se podría aplicar sin el tubo de chispas, llegar a cerca de diez mil voltios por centímetro.** (Zeeman, por otro lado, parece haber funcionado en una llama abierta.) Esta carga adicional, sin la certeza de que iba a lograr los campos lo suficientemente alta como para producir escisiones, fue suficiente como para que él necesitaba hacer otros experimentos en el mientras tanto... y el descubrimiento tomó mucho más tiempo para lograr.

En estas condiciones, entonces, de 16 años de retraso entre los dos efectos se parece bastante razonable para mí.


Las referencias, tanto de ellos muy legible:

  1. Simultánea de un Descubrimiento: El Caso de Johannes Stark y Antonino Lo Surdo. M. Leone et al. Phys. Perspect. 6 no. 3, pág. 271 (2004)

  2. El descubrimiento del electrón: II. El efecto Zeeman. A. J. Kox. Eur. J. Phys. 18 no. 3, pág.139 (1997).

Con un sombrero de punta a StarDrop9 para el segundo.

* Para templar este, sin embargo, él también parece haber escrito "no se debe comunicar a los demás ideas que no han sido trabajados sin embargo, los planes que no se han llevado a cabo todavía, experimentos que no se han realizado aún", lo cual es válido, pero algo la media de vista de la ciencia.

** Es difícil comparar las magnitudes de los campos eléctricos y magnéticos, pero como Michael Seifert notas lineal escisiones son del orden de $\mu_BB$$ea_0E$, por lo que el campo magnético que produce la misma división como un campo eléctrico $E$ es de la orden de $B\sim E/2\alpha c$. Para $E\approx10 \:\mathrm{kV}/\mathrm{cm}$, el equivalente a un campo magnético es $B\approx1\:\mathrm T$, que es sin duda mucho más fuerte que lo que es Zeeman utilizado.

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Marietto Puntos 38

El descubrimiento del electrón: II. El Efecto Zeeman

http://dare.uva.nl/document/2/2775

"De Lorentz de la teoría se basa en el supuesto de la la existencia de carga de vibración de las partículas en el interior de los átomos. Zeeman del descubrimiento, junto con la teoría de Lorentz, fueron los primeros indicios de la existencia de un nuevo partícula cargada, más tarde conocido como el electrón."

Quizás desde el efecto Zeeman ayudó a dar lugar al descubrimiento del electrón. Y, a continuación, de la siguiente manera, una mejor comprensión del átomo a su vez podría dar lugar a una mejor comprensión y la aplicación de la investigación para probar el efecto Stark. Camino lo llevó a manera de.

Además de una comprensión más completa del átomo, es decir, los electrones de la existencia. Tengo que estar de acuerdo con un ex-post por Yess que a principios de los experimentadores tenido dificultades para mantener los 100.000 voltios por centímetro durante un período prolongado de tiempo necesario para completar la Cruda línea espectral de la división de pruebas.

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