БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ЗЕ)

Зе'ебек(Seebeck) Томас Иоганн (9.4. 1770, Ревель, ныне Таллин, — 10.12.1831, Берлин), немецкий физик, член Берлинской АН (1818). Изучал медицину в Берлине и Гёттингене. В 1821 открыл явление термоэлектричества ( Зеебека эффект ) . совместно с Ж. Пельтье поставил ряд опытов, в которых был показан переход тепловой энергии в электрическую и обратно. З. принадлежат также работы по физической оптике, физической химии и др.

Зе'ебека эффе'кт,термоэлектрический эффект Зеебека, возникновение электродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Открыт в 1821 Т. И. Зеебеком. На З. э. основано измерение температуры с помощью термопары. Подробнее см. Термоэлектрические явления.

Зее'ман(Zeeman) Питер (25.5.1865, Зоннемайре, — 9.10.1943, Амстердам), нидерландский физик. По окончании Лейденского университета (1890) преподавал там же. С 1897 в университете в Амстердаме (с 1900 профессор). В 1896 открыл явление расщепления спектральных линий под влиянием магнитного поля ( Зеемана эффект ). З. принадлежат также работы по оптике и спектроскопии металлов. Нобелевская премия (1902).

Соч.: Influence of magnetism on the nature of the light emitted by a substance, «Philosophical Magazine and Journal of Science», 1897, v. 43; Magneto-optische Verschijnselen, Leiden, 1921; в рус. пер. — Происхождение цветов спектра, Одесса, [1910].

Зе'емана эффе'кт,расщепление спектральных линий под действием магнитного поля. Открыто в 1896 П. Зееманом при исследовании свечения паров натрия в магнитном поле. Для наблюдения З. э. источник света, испускающий линейчатый спектр, располагается между полюсами мощного электромагнита ( рис. 1 ). При этом каждая спектральная линия расщепляется на несколько составляющих. Расщепление весьма незначительно (для магнитных полей ~ 20 кэ составляет несколько десятых ), поэтому для наблюдения З. э. применяют спектральные приборы с высокой разрешающей способностью.

Все компоненты зеемановского расщепления поляризованы (см. Поляризация света ). Картина расщепления и поляризация компонент зависят от направления наблюдения. В простейшем случае в направлении, перпендикулярном направлению магнитного поля (поперечный З. э.), обнаруживаются ( рис. 2 ) 3 линии: несмещенная p-компонента, поляризованная по направлению поля, и 2 симметрично по отношению к ней расположенные s-компоненты, поляризованные перпендикулярно полю. При наблюдении в направлении поля (продольный З. э.) остаются только s-компоненты, поляризованные в этом случае по кругу.

Первое объяснение З. э. дал Г. Лоренц в 1897. Он рассматривал электрон в атоме как гармонический осциллятор частоты излучающий в отсутствие внешнего поля спектральную линию этой частоты. В однородном внешнем магнитном поле Н движение линейно колеблющегося электрона можно разложить на линейное колебание вдоль направления поля и два круговых колебания (с противоположными направлениями вращения) в плоскости, перпендикулярной Н ( рис. 3 ). На линейное колебание поле Н не действует, и его частота остаётся равной v 0 ; частоты круговых составляющих изменяются, т.к. электрон в магнитном поле получает дополнит. вращение вокруг направления магнитного поля с частотой D v = 1/ 4p( e/m e ) Н, где е/м е — отношение заряда электрона к его массе (см. Лармора прецессия ). Частоты этих колебаний становятся равными v 1= v 0 + D v и v 2 = v o — D v . Т. о., атом в магнитном поле испускает 3 линии с частотами v 0 , v 1 и v 2 (зеемановский триплет). Такая картина расщепления — простой (или нормальный) З. э. — получается только для одиночных спектральных линий (см. Атомные спектры ), 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 D v — 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 D Е. Это приводит к снятию вырождения — уровень расщепляется.