Enunciado
Física - Eisberg e Resnick - Física quântica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 12
A ressonância paramagnética eletrônica é muito semelhante à ressonância nuclear magnética, excetuando o fato de que são transições eletrônicas que são excitadas entre os níveis atômicos Zeeman. Se a onda eletromagnética tem frequência de (banda K), calcule a diferença relativa na população entre dois níveis Zeeman atômicos.
A – à temperatura ambiente
B – a 4 K.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos resolver mais uma questão, então prepara o material e vamos resolver a questão.
Primeiro, para uma transição atômica, os níveis atômicos são resultantes da emissão de radiação com frequência , a diferença de energia entre os níveis e a energia da radiação emitida.
Agora, é substituir na distribuição de Boltzmann:
Aqui, o k é a constante de Boltzmann . Substituindo os termos na equação, nós temos:
O resultado desse termo na exponencial é igual a:
Usando a pequena expansão nós temos:
Manipulando essa conta, temos
Portanto, a diferença será igual a:
Passo 2
Para a letra b, são exatamente os mesmos passos, mudando apenas a temperatura T, que passa a ser 4°K.
O resultado desse termo na exponencial é igual a:
Usando a pequena expansão nós temos:
Manipulando essa conta, temos
Portanto, a diferença será igual a: