在磁場非常強的情況下，反常塞曼效應會重新表現為正常塞曼效應，也就是說，譜線的多重分裂會重新表現為三重分裂，這是帕邢和巴克分別於1912和1913年發現的，故名帕邢-巴克效應。
基本介紹
- 中文名：帕邢-巴克效應
- 外文名：Paschen-Back effect
- 發現者：帕邢和巴克
- 發現時間：1912和1913
- 相關：塞曼效應
- 領域：物理學
原理,條件,
原理
當外磁場強度大於幾千高斯時，外磁場的作用超過電子軌道(L)和自旋(S)之間的耦合作用。這時，L和S之間的相互作用可以忽略。在這種情況下，能級分裂的近似表達式可以寫作：
式中量子數
和
分別為
和
在外磁場
方向的投影，
為電子電荷，
為普朗克常數,
為外磁場強度,
為電子質量,
為光速。根據選擇定則,
和
。因此，相應的頻率分裂為
但在很強磁場的情況下，譜線的分裂狀況又回到正常塞曼效應的情況。帕邢- 巴克效應還只是在實驗室中才能觀測到。
條件
只有當外磁場的強度比較弱，不足以破壞自旋-軌道耦合時才會出現反常塞曼效應，這時自旋角動量和軌道角動量分別圍繞總角動量作快速進動，總角動量繞外磁場作慢速進動。當磁場很強時，自旋角動量和軌道角動量不再合成總角動量，而是分別圍繞外磁場進動。這時反常塞曼效應被帕邢-巴克效應所取代，其效果是恢復到正常塞曼效應，即譜線分裂成3條，相互之間間隔一個洛倫茲單位。這裡磁場的“強”與“弱”是相對的，例如3T的磁場對於鈉589.6nm和589.0nm的雙重線是弱磁場，不會引起帕邢-巴克效應，但對於鋰的670.785nm和670.800nm的雙重線是強磁場，足夠觀察到帕邢-巴克效應。
