Kľúčový rozdiel medzi lineárnym a kvadratickým Starkovým efektom je v tom, že lineárny Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu, ktorý vzniká prirodzene sa vyskytujúcim nesymetrickým rozložením elektrického náboja, zatiaľ čo kvadratický Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu, ktorý je indukovaný vonkajším poľom.
Stark efekt je štiepenie spektrálnych čiar pozorované, keď sú vyžarujúce atómy, ióny alebo molekuly vystavené silnému elektrickému poľu. Tento efekt ako prvý objavil nemecký vedec Johannes Stark. Efekt bol pomenovaný po ňom.
Čo je lineárny Stark Effect?
Lineárny Stark efekt je séria spektrálnych čiar, ktoré vznikajú, keď sú prechody medzi energetickými úrovňami symetrické. Pri tomto type efektu je rozdiel medzi hladinami energie (Δε) úmerný aplikovanému elektrickému poľu (E). Vzťah je nasledovný:
Δε∝ E
Vo všeobecnosti je lineárny stark efekt charakteristický pre vodík, ktorý sa vyskytuje v elektrických poliach s nízkou intenzitou. Energetická hladina atómu vodíka s daným hlavným kvantovým číslom „n“má zvyčajne tendenciu sa symetricky rozdeliť na 2n-1 podúrovne. Okrem toho môžeme pozorovať tento typ ostrého efektu v atómoch podobných vodíku, ako sú He+, Li+2 a Be +3
Obrázok 01: Výrazný efekt
Spravidla je veľkosť lineárneho efektu pomerne veľká. Okrem toho tento efekt možno nájsť v atómoch so symetriou a konštantným dipólovým momentom.
Čo je to Quadratic Stark Effect?
Kvadratický efekt Stark je séria spektrálnych čiar, kde je vzor čiar asymetrický. Pri tomto type efektu Stark je rozdiel medzi hladinami energie (Δε) úmerný druhej mocnine aplikovaného elektrického poľa (E). Vzťah je nasledovný:
Δε∝ E2
Tento typ ostrého efektu je bežný u mnohoelektrónových atómov. Typicky je veľkosť kvadratického efektu pomerne malá. Okrem toho tento efekt možno nájsť v atómoch s asymetriou a meniacim sa dipólovým momentom.
Aký je rozdiel medzi lineárnym a kvadratickým Starkovým efektom?
Starkov efekt vzniká v dôsledku interakcie medzi elektrickým momentom atómu a vonkajším elektrickým poľom. Existujú dva typy Starkovho efektu; sú to lineárny Starkov efekt a kvadratický Starkov efekt. Kľúčový rozdiel medzi lineárnym a kvadratickým Starkovým efektom je v tom, že lineárny Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu, ktorý vzniká prirodzene sa vyskytujúcim nesymetrickým rozložením elektrického náboja, zatiaľ čo kvadratický Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu, ktorý je vyvolaný vonkajšie pole.
Navyše, veľkosť lineárneho Starkovho efektu je pomerne vysoká, zatiaľ čo veľkosť kvadratického Starkovho efektu je pomerne malá. Okrem týchto rozdielov možno lineárny Starkov efekt nájsť vo vodíku a vodíku podobných nízkoelektrónových atómoch, zatiaľ čo kvadratický Starkov efekt možno pozorovať v mnohoelektrónových atómoch.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiely medzi lineárnym a kvadratickým efektom Stark vo forme tabuľky.
Súhrn – lineárny vs. kvadratický Starkov efekt
Starkov efekt vzniká v dôsledku interakcie medzi elektrickým momentom atómu a vonkajším elektrickým poľom. Môžeme ho rozdeliť do dvoch kategórií ako lineárny Starkov efekt a kvadratický Starkov efekt. Kľúčový rozdiel medzi lineárnym a kvadratickým Starkovým efektom je v tom, že lineárny Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu vznikajúceho z prirodzene sa vyskytujúceho nesymetrického rozloženia elektrického náboja, zatiaľ čo kvadratický Starkov efekt vzniká v dôsledku dipólového momentu, ktorý je vyvolaný vonkajšie pole.
