• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
domenica, Febbraio 5, 2023
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica Fisica

Effetto Stark

Importante nell'analisi degli spettri atomici e degli spettri rotazionali molecolari

di Maurizia Gagliano
14 Gennaio 2023
in Chimica Fisica
A A
0
Effetto Stark

Effetto Stark

L’effetto Stark è lo spostamento dei livelli di energia atomica causato da un campo elettrico esterno. Ciò causa la separazione delle linee spettrali di atomi e molecole.

Sommario nascondi
1 Atomo di idrogeno e effetto Stark
2 Spettri atomici

È analogo all’effetto Zeeman che consiste nella separazione delle linee spettrali a causa di un campo magnetico esterno.

È detto del primo o del secondo ordine a seconda che l’entità del fenomeno vari linearmente oppure in modo quadratico al variare del campo elettrico applicato.

Il fisico tedesco Johannes Stark nel 1913 osservò per la prima volta per l’atomo di idrogeno e può essere osservato sia per le righe di emissione che per quelle di assorbimento.

Indipendentemente da Stark il fisico italiano Antonino Lo Surdo scoprì lo stesso effetto lo stesso anno e pertanto è spesso denominato effetto Stark-Lo Surdo. Per questa scoperta Stark vinse il Premio Nobel per la Fisica nel 1919.

  Effetto Zeeman

Atomo di idrogeno e effetto Stark

Per comprendere il fenomeno si applica la teoria delle perturbazioni che comprende metodi per trovare una soluzione approssimativa di un problema, partendo dalla soluzione esatta di un problema correlato e più semplice e aggiungere all’operatore hamiltoniano un termine perturbativo, che rappresenti un disturbo del sistema.

L’effetto può essere osservato come un possibile spostamento del livello di energia, quando si applica un campo elettrico esterno all’atomo di idrogeno.

L’atomo di idrogeno ha un momento di dipolo elettrico dovuto alla carica positiva del protone e alla carica negativa dell’elettrone.

Esse sono separate da una distanza che è dell’ordine del raggio di Bohr.

Quando è applicato un campo elettrico esterno a un atomo di idrogeno, la perturbazione hamiltoniana è data dal prodotto scalare tra il momento di dipolo elettrico e campo elettrico

In assenza di campo elettrico il livello di energia dipende dal numero quantico principale n:
E°n = – n/R2 dove R = 13.605693122994 eV

Lo stato fondamentale con  n = 1 ( l= 0 e m =0) è non degenere.

Il primo stato eccitato con n = 2 (l=1 e m=1,0,-1) presenta 22 = 4 gradi di degenerazione

Il secondo stato eccitato con n = 3 (l= 2, m = 2,1,0,-1,-2 e l = 1, m= 1,0,-1). Esso presenta 32= 9 gradi di degenerazione

Per valutare lo shift dei livelli energetici in presenza di un campo elettrico si applica la teoria delle perturbazioni allo stato fondamentale e agli stati eccitati.

È necessario quindi valutare la variazione della densità di probabilità della funzione d’onda dell’atomo di idrogeno quando è applicato il campo elettrico. Ci si aspetta che la densità di probabilità varia in funzione della grandezza e della direzione del campo elettrico

Spettri atomici

La scissione dei livelli di energia da parte di un campo elettrico richiede prima che il campo polarizzi l’atomo e quindi interagisca con il risultante momento di dipolo elettrico. Questo momento di dipolo dipende dalla grandezza di M j , ma non dal suo segno, cosicché i livelli di energia mostrano uno splitting proporzionale ai numeri quantici J+1 o J+1/2, rispettivamente per spin interi e semi interi.

L’effetto Stark è stato importante nell’analisi degli spettri atomici, ma soprattutto per gli spettri rotazionali molecolari per la misurazione delle energie di transizione tra stati rotazionali quantizzati di molecole in fase gassosa.

Tags: Atomo di idrogeno: trattazione quantisticaeffetto Zeemanelettronefunzioni d'ondaIntensità delle linee spettralinumeri quanticiprotoneSpettroscopia atomica di emissioneSpettroscopia elettronica di assorbimento

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Articolo Precedente

Scoperta miniera di terre rare in Svezia

Prossimo Articolo

Sistema termodinamico

Maurizia Gagliano

Maurizia Gagliano

Dottor Maurizia Gagliano laureata in Chimica docente

Altri Articoli

Applicazioni del secondo principio della termodinamica

Applicazioni del secondo principio

di Maurizia Gagliano
3 Febbraio 2023
0

Vi sono molte applicazioni del secondo principio della termodinamica che può essere espresso secondo varie formulazioni equivalenti. Clasius, Kelvin, Planck...

Sistema termodinamico

Sistema termodinamico

di Massimiliano Balzano
15 Gennaio 2023
0

Un sistema termodinamico è una parte del mondo fisico costituita da un numero significativamente elevato di particelle oggetto di  studio...

Isomeri nucleari-chimicamo

Isomeri nucleari

di Chimicamo
22 Ottobre 2022
0

Il chimico tedesco Otto Hahn nel 1921 scoprì gli isomeri nucleari mentre lavorava presso l' Istituto di chimica Kaiser Wilhelm...

gatto di Schrödinger-chimicamo

Il gatto di Schrödinger

di Massimiliano Balzano
8 Dicembre 2022
0

Il gatto di Schrödinger è un esperimento virtuale per evidenziare un difetto del principio di sovrapposizione relativo alla teoria quantistica...

Visualizza altri articoli

Lascia un commento Annulla risposta

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Chimicamo su Rai Tre

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Corpo nero 5 Febbraio 2023
  • Plastificanti biocompatibili 5 Febbraio 2023
  • Volume di ritenzione 4 Febbraio 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210