Эффект Штарка
Эффект Штарка имеет место как в постоянном, так и переменных (включая свет) электрических полях. В последнем случае его называют переменным эффектом Штарка.
Электронные термы смещаются не только во внешнем поле, но и в поле, созданном соседними атомами и молекулами. Штарковский эффект лежит в основе теории кристаллического поля, имеющей большое значение в химии. Использование переменного эффекта Штарка позволило охлаждать атомы различных металлов до сверхнизких температур при помощи лазерного излучения (см. Сизифово охлаждение).
Йоханнес Штарк открыл явление расщепления оптических линий в электрическом поле в 1913 году, за что в 1919 году был награждён Нобелевской премией. Независимо от Штарка, а по мнению исследователей, до него, эффект был обнаружен итальянским физиком Антонио Ло Сурдо[1].
Линейный эффект Штарка, то есть расщепление спектральных термов, величина которого пропорциональна первой степени напряжённости электрического поля, наблюдается только у водородоподобных атомов. Этот факт объясняется тем обстоятельством, что только у таких атомов наблюдается вырождение термов с разными значениями орбитального квантового числа.
Оператор Гамильтона водородоподобного атома во внешнем электрическом поле с напряженностью имеет вид
где me — масса электрона, e — элементарный заряд, Z — зарядовое число ядра (равно 1 для атома водорода), — приведённая постоянная Планка. Формула записана в гауссовой системе.
