Большая Советская Энциклопедия (ЗЕ) - [6]

), а также в предельном случае очень сильных магнитных полей (эффект Пашена — Бака). Как правило, наблюдается более сложная картина: спектральная линия расщепляется на большее число компонент с различными значениями Dv — сложный (или аномальный) З. э.; получается спектральная группа равноотстоящих p-компонент и две симметрично от неё расположенные группы равноотстоящих s-компонент.

  Полное объяснение З. э. даёт квантовая теория. Квантовая система, например атом, обладает магнитным моментом m, который связан с механическим моментом количества движения М и может ориентироваться в магнитном поле только определённым образом. Число возможных ориентаций m равно степени вырождения уровня энергии (см. Вырождение), т. е. числу возможных состояний атома с данной энергией Е. В магнитном поле каждой ориентации m соответствует своя дополнительная энергия DЕ. Это приводит к снятию вырождения — уровень расщепляется.

  Дополнительная энергия DE пропорциональна величине напряжённости поля Н:

  E=-m_HH,

  где m_H — проекция m на направление поля Н. В магнитном поле m_H принимает дискретные значения, равные — gm_Бm, где g — Ланде множитель, m_Б — магнетон Бора, m — магнитное квантовое число (m = J; J—1,... —J, где J — квантовое число, определяющее возможные значения М; см. Квантовые числа). В результате дополнительная энергия

  DE_m = -m_HH = gm_БН·m

  различна для различных магнитных квантовых чисел и уровень энергии Е расщепляется на 2J + 1 равноотстоящих зеемановских подуровней. Расстояние между соседними подуровнями Em иЕ_m+1 равно:

  d = DE_m+1-DEm = gm_БН = gDE₀

  где DЕ₀ = m_БН - величина т. н. нормального расщепления.

  Если для уровней E₁ и E₂, между которыми происходит квантовый переход, g₁ = g₂, то расщепление спектральной линии в магнитном поле представляет собой зеемановский триплет. Если g₁ ¹ g₂, получается сложный З. э.

  Исследование картины З. э. Позволяет определять характеристики уровней энергии различных атомов. Наряду с квантовыми переходами между зеемановскими подуровнями различных уровней энергии (З. э. на спектральных линиях) можно наблюдать магнитные квантовые переходы между зеемановскими подуровнями одного и того же уровня. Такие переходы происходят под действием излучения частоты

 

  (h — Планка постоянная). В обычных магнитных полях частоты таких переходов соответствуют СВЧ-диапазону. Это приводит к избирательному поглощению радиоволн, которое можно наблюдать в парамагнитных веществах, помещенных в постоянное магнитное поле (см. Магнитный резонанс, Квантовый усилитель, Электронный парамагнитный резонанс).

  З. э. наблюдается и в молекулярных спектрах, однако расшифровать такие спектры значительно труднее, чем атомные. Кроме того, наблюдение З. э. в молекулярных спектрах представляет большие экспериментальные трудности из-за сложности картины расщепления и перекрытия молекулярных спектральных полос. З. э. можно наблюдать также и в спектрах кристаллов (обычно в спектрах поглощения).

  З. э. применяется не только в спектроскопии для исследования тонкой структуры вещества, но и в устройствах квантовой электроники и для измерения магнитных полей в лабораторных условиях и магнитных полей космических объектов.

  Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М., 1957 (Общий курс физики, т. 3); Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962; Герцберг Г., Спектры и строение двухатомных молекул, пер. с англ., М., 1949.

  М. А. Ельяшевич.

Рис. 1. Схема наблюдения эффекта Зеемана. Источник линейчатого спектра И расположен между полюсами электромагнита М, сердечник которого просверлён для обеспечения наблюдения вдоль поля. Линзы Л, поляроиды П и пластинка в 1/4 длины волны служат для определения характера поляризации; С — спектроскоп.

Рис. 3. Разложение гармонического осциллятора l на линейные осцилляторы l_II — вдоль направления поля и l_^ — перпендикулярный полю. Осциллятор l_^ разлагается на два круговых с противоположными направлениями вращения.

Рис. 2. Простой эффект Зеемана: вверху — без поля, линия v₀ не поляризована; в середине — при поперечном наблюдении в магнитном поле — триплет с частотами v₁, v₀, v₂ линии поляризованы линейно (направление поляризации показано стрелками); внизу — при продольном наблюдении — дублет с частотами v₁,v₂, линии поляризованы по кругу в плоскости, перпендикулярной магнитному полю; v₁ = v0 + Dv, v₂ = v₀ - Dv

Зеемана явление

Зе'емана явле'ние, см. Зеемана эффект.

Зеерный пресс

Зе'ерный пресс, гидравлический пресс для отжима масла из масличных семян, шквары или др. жиросодержащего сырья. Прессование происходит в стальном цилиндре. Стенки цилиндра состоят из отдельных стальных пластинок (зееров), между которыми образуются сквозные отверстия шириной 0,5—0,8 мм. Через отверстия вытекает масло во время прессования. Во избежание закупорки частицами мезги зееры имеют трапециевидное сечение. Стальные пластины скреплены между собой массивными хомутами.

Зеин

Зеи'н (от лат. zea — кукуруза), белок растительного происхождения из группы проламинов; содержится в зёрнах кукурузы (Zea mays). Молярная масса около 40 000. Кристаллы З. по форме напоминают иглы или короткие нити. З. плохо растворим в воде; растворяется в 60—80%-ном этиловом спирте. Занимает промежуточное положение между глобулярными и фибриллярными белками. В состав З. Входят 18 из 20 известных