Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 41.Problemas - Ex. 49
Análise espectral. Ao estudar o espectro de uma nuvem de gás no espaço, uma astrônoma encontra uma linha espectral resultante de uma transição de um estado para um estado s. Ela descobre que uma linha em se desdobrou em três linhas, com uma distância entre linhas adjacentes de , o que indica que o gás está no campo magnético externo. (Despreze os efeitos de spin do elétron). Qual é a força do campo magnético externo?
Passo 1
A presença de um campo magnético externo altera os níveis de energia para cima ou para baixo, dependendo do valor de . A diferença de energia devido ao campo magnético é:
E a energia de um fóton é:
Para o estado temos e para o estado temos .
Passo 2
Entre as duas linhas adjacentes a mudança do comprimento de onda é muito pequena logo a variação de energia também será muito pequena então podemos usar a notação diferencial, sendo assim:
Mas sabemos quanto vale , então:
Isolando o campo magnético:
Passo 3
Substituindo os valores para calcular o valor do campo magnético:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)