Contexto histórico
Grandes descobertas relacionadas à ciência aconteceram no começo do século XX, como a existência do átomo que ainda era uma suposição. Essa descoberta relacionada ao átomo foi responsável pela explicação de fenômenos experimentais, tais como o movimento browniano e os raios x. Entre os temas mais pesquisados e estudados na época estavam a eletricidade e o magnetismo, e foi nesse século que Volta demonstrou que a energia podia ser armazenada com sua pilha.
Houveram estudos relacionados à força exercida por corpos eletricamente carregados por Coulomb, e Faraday descobriu uma nova forma de ver a atuação das formas quando propôs que a força elétrica gerava um campo no espaço próximo ao de uma carga elétrica, além da indução eletromagnética. Tudo isso foi unificado por James Clerk na teoria do eletromagnetismo que, embora fosse boa, ainda não explicava alguns fenômenos.
A importância do Efeito Stark
No ano de 1886, Eugen Goldstein, físico alemão, realizou algumas experiências com tubos de vácuos para tentar entender a intensa luminosidade provocada por eles. Para isso, criou alguns canais na área de metal interna tornando possível a observação de que havia, também por detrás desse mesmo eletrodo, uma luminosidade que ocorre devido a certos raios. Esses moviam-se em sentido contrário aos raios catódicos, e receberam o nome de raios canais. Algum tempo mais tarde, concluiu-se que os raios catódicos eram partículas negativamente eletrizadas, ou seja, elétrons livres, e os raios canais eram positivamente eletrizados, ou seja, íons positivos.
A teoria conhecida hoje como Mecânica Quântica teve sua existência derivada dos estudos pioneiros de Max Planck, Albert Einstein e Niels Bohr. Para a compreensão do mundo microscópico que envolve a Mecânica Quântica, o Efeito Stark foi conclusivo.
O que é?
Ao deslocamento e à divisão de linhas espectrais de átomos e moléculas diante de um campo elétrico externo, damos o nome de Efeito Stark. Divisão Stark, também conhecido como Deslocamento de Stark, é o valor da divisão e/ou do deslocamento, efeito responsável pela ampliação da pressão das linhas espectrais de partículas carregadas.
O Efeito Stark é, normalmente, dividido em duas ordens, sendo a primeira linear no campo elétrico aplicado, e a segunda quadrática no mesmo campo. Caso as linhas deslocadas ou divididas apareçam em absolvição, consideramos o efeito inverso ao Stark.
Abaixo, confira a representação do Espectro de Energia – experiência de Stark – do átomo de hidrogênio de Rydberg em um campo elétrico próximo de n=15 para um número quântico magnético m=0, sendo que cada nível n consiste de n-1 subníveis degenerados.
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