4. Problemas de campos magnéticos

  1. ¿Cuál debe ser la intensidad de campo magnético \(B\) necesaria para poder observar el efecto Zeeman normal si se dispone de un espectrómetro que puede distinguir líneas espectrales separadas \(0.5\,\)Å para \(\lambda=5000\,\)Å?

  2. En un experimento de efecto Zeeman normal la línea de \(4226\,\)Å del calcio se desdobla en tres componentes separadas \(0.25\,\)Åen un campo magnético de \(3\,\)T. A partir de estos datos, determinar la razón \(e/m\) del electrón.

  3. Determinar el desdoblamiento Zeeman normal de la línea de \(4916\,\)Å del Hg cuando está sometido a un campo magnético de \(0.3\,\)T.

  4. Una línea de \(5000\,\)Å presenta un desdoblamiento Zeeman normal de \(1.1\times10^{-3}\,\)Å. Determinar el campo magnético.

  5. La línea de \(21\,\)cm del H se usa en astronomía para estudiar la galaxia. Esta línea se produce cuando el electrón del H cambia su alineación respecto al spin del protón (de paralelo a antiparalelo). ¿Cuál es el campo magnético al que está sometido el electrón?

  6. Estimar la intensidad del campo magnético producido por el movimiento orbital del electrón que da lugar a la separación del doblete D del sodio, cuyas longitudes de onda son \(5889.95\,\)Å y \(5895.92\,\)Å.

  7. a) ¿Cuál es la diferencia en energía entre los estados del electrón correspondientes a las dos posibles orientaciones del spín cuando está sometido a un campo magnético de \(0.5\,\)T? b) ¿Cuál es la longitud de onda del fotón que cause el cambio de orientación del espín en el apartado a)?

  8. Determinar las líneas resultantes de la transición \(2p \rightarrow 1s\) en hidrógeno H (\(\lambda=1210\,\)Å) cuando se somete a un campo magnético externo de \(5\,\)T. (Despreciar la interacción espín-órbita).

  9. Calcular el desdoblamiento Zeeman de los estados \(^{2} P_{1 / 2}\) y \({}^{2} \mathrm{S}_{1 / 2}\) del Na en un campo magnético de \(2\,\)T.