Las líneas espectrales de la lámpara de vapor de mercurio en la longitud de onda 546.1 nm, mostrando un efecto Zeeman anómalo. (A) Sin campo magnético. (B) Con el campo magnético, las líneas espectrales se dividen como un efecto Zeeman transversal. (C) Con campo magnético, dividido como efecto Zeeman longitudinal. Las líneas espectrales se obtuvieron mediante un interferómetro de Fabry-Pérot .
División de Zeeman del nivel 5 de 87 Rb , incluida la división de estructura fina y estructura hiperfina. Aquí F = J + I , donde I es el espín nuclear (para 87 Rb, I = 3 ⁄2 )
Esta animación muestra lo que sucede cuando se forma una mancha solar (o mancha estelar) y el campo magnético aumenta su fuerza. La luz que emerge del lugar comienza a demostrar el efecto Zeeman. Las líneas del espectro oscuro en el espectro de la luz emitida se dividen en tres componentes y la fuerza de la polarización circular en partes del espectro aumenta significativamente. Este efecto de polarización es una poderosa herramienta para que los astrónomos detecten y midan campos magnéticos estelares.
El efecto Zeeman , que lleva el nombre del físico neerlandés Pieter Zeeman , es el efecto de la división de una línea espectral en varios componentes en presencia de un campo magnético estático. Es análogo al efecto Stark , la división de una línea espectral en varios componentes en presencia de un campo eléctrico . También similar al efecto Stark, las transiciones entre diferentes componentes tienen, en general, diferentes intensidades, estando algunas totalmente prohibidas (en la aproximación dipolar ), según se rige por las reglas de selección .
Dado que la distancia entre los subniveles de Zeeman es una función de la intensidad del campo magnético, este efecto se puede utilizar para medir la intensidad del campo magnético, por ejemplo, el del Sol y otras estrellas o en plasmas de laboratorio. El efecto Zeeman es muy importante en aplicaciones como la espectroscopia de resonancia magnética nuclear , la espectroscopia de resonancia de espín electrónico , la formación de imágenes por resonancia magnética (MRI) y la espectroscopia de Mössbauer . También se puede utilizar para mejorar la precisión en la espectroscopia de absorción atómica . Una teoría sobre el sentido magnético de las aves asume que una proteína en la retina cambia debido al efecto Zeeman.[ 1]
Cuando las líneas espectrales son líneas de absorción, el efecto se denomina efecto Zeeman inverso .
↑ Thalau, Peter; Ritz, Thorsten; Burda, Hynek; Wegner, Regina E.; Wiltschko, Roswitha (18 de abril de 2006). «The magnetic compass mechanisms of birds and rodents are based on different physical principles» . Journal of the Royal Society Interface 3 (9): 583-587. PMC 1664646 . PMID 16849254 . doi :10.1098/rsif.2006.0130 .