Kluczowa różnica między liniowym a kwadratowym efektem Starka polega na tym, że liniowy efekt Starka występuje z powodu momentu dipolowego, który powstaje z naturalnie występującego niesymetrycznego rozkładu ładunku elektrycznego, podczas gdy kwadratowy efekt Starka powstaje z powodu momentu dipolowego, który jest indukowany przez pole zewnętrzne.
Efekt Starka to rozszczepienie linii widmowych obserwowane, gdy promieniujące atomy, jony lub cząsteczki są poddawane silnemu polu elektrycznemu. Efekt ten po raz pierwszy odkrył niemiecki naukowiec Johannes Stark. Efekt został nazwany jego imieniem.
Co to jest liniowy efekt Starka?
Liniowy efekt starka to seria linii widmowych, które powstają, gdy przejścia między poziomami energii są symetryczne. W tego typu efekcie różnica między poziomami energii (Δε) jest proporcjonalna do przyłożonego pola elektrycznego (E). Relacja jest następująca:
Δε∝ E
Ogólnie rzecz biorąc, liniowy efekt jaskrawy jest charakterystyczny dla wodoru, który występuje w polach elektrycznych o niskiej sile. Zazwyczaj poziom energii atomu wodoru o danej głównej liczbie kwantowej „n” ma tendencję do symetrycznego podziału na podpoziomy 2n-1. Co więcej, możemy zaobserwować ten typ silnego efektu w atomach wodoropodobnych, takich jak He+, Li+2 i Be +3
Rysunek 01: Efekt Starka
Zazwyczaj wielkość efektu liniowego jest stosunkowo duża. Dodatkowo efekt ten można znaleźć w atomach o symetrii i stałym momencie dipolowym.
Co to jest kwadratowy efekt Starka?
Prawdziwy efekt starka to seria linii widmowych, w których wzór linii jest asymetryczny. W tym typie efektu starka różnica między poziomami energii (Δε) jest proporcjonalna do kwadratu przyłożonego pola elektrycznego (E). Relacja jest następująca:
Δε∝ E2
Ten typ silnego efektu jest powszechny w atomach wieloelektronowych. Zazwyczaj wielkość efektu kwadratowego jest stosunkowo niewielka. Ponadto efekt ten można znaleźć w atomach z asymetrią i zmiennym momentem dipolowym.
Jaka jest różnica między liniowym a kwadratowym efektem Starka?
Efekt Starka powstaje w wyniku interakcji pomiędzy momentem elektrycznym atomu a zewnętrznym polem elektrycznym. Istnieją dwa rodzaje efektu Starka; są to liniowy efekt starka i kwadratowy efekt starka. Kluczową różnicą między liniowym a kwadratowym efektem Starka jest to, że liniowy efekt Starka występuje z powodu momentu dipolowego, który powstaje z naturalnie występującego niesymetrycznego rozkładu ładunku elektrycznego, podczas gdy kwadratowy efekt Starka powstaje z powodu momentu dipolowego, który jest indukowany przez pole zewnętrzne.
Co więcej, siła liniowego efektu Starka jest stosunkowo wysoka, podczas gdy siła kwadratowego efektu Starka jest stosunkowo niewielka. Oprócz tych różnic liniowy efekt Starka można znaleźć w atomach wodoru i podobnych do wodoru atomach niskoelektronowych, podczas gdy kwadratowy efekt Starka można zaobserwować w atomach wieloelektronowych.
Poniższa infografika podsumowuje różnice między liniowym i kwadratowym efektem Starka w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – efekt liniowy kontra kwadratowy efekt Starka
Efekt Starka powstaje w wyniku interakcji pomiędzy momentem elektrycznym atomu a zewnętrznym polem elektrycznym. Możemy podzielić go na dwie kategorie jako liniowy efekt starka i kwadratowy efekt starka. Kluczową różnicą między liniowym a kwadratowym efektem Starka jest to, że liniowy efekt Starka powstaje w wyniku momentu dipolowego występującego w naturalnie występującym niesymetrycznym rozkładzie ładunku elektrycznego, podczas gdy kwadratowy efekt Starka powstaje w wyniku momentu dipolowego indukowanego przez pole zewnętrzne.
