Stark Johannes

Stark Johannes

Stark 〈stark〉 Johannes [STF] (Schickenhof 1874 - Traunstein 1957) Prof. di fisica nel politecnico di Hannover (1906) e di Aquisgrana (1909) e poi nell'univ. di Greifswald (1920) e di Würzburg (1921); socio straniero dei Lincei (1922). ◆ [FAT] Effetto S., lineare e quadratico: fenomeno elettroottico, consistente in spostamenti e suddivisioni che subiscono righe spettrali in presenza di intensi campi elettrici; può essere considerato l'analogo, per ciò che concerne l'influenza di campi elettrici sulle caratteristiche spettrali, dell'effetto Zeeman, relativo invece all'influenza di campi magnetici. S. osservò il fenomeno nel 1913, sottomettendo a un intenso campo elettrico uniforme un fascio di raggi canale in un tubo a scarica; poco tempo dopo, A. Lo Surdo ideò un metodo di osservazione più semplice, e, al tempo stesso, capace di dare molte più informazioni, tanto usato nel seguito che il fenomeno ha finito per essere noto anche come effetto S.-Lo Surdo. Precis., mentre nel metodo di S. il campo elettrico, uniforme, è per così dire esterno al processo di scarica, nel metodo di Lo Surdo il campo elettrico, non uniforme, è quello stesso che produce la scarica, il quale nella zona della caduta catodica ha intensità sufficiente a dar luogo a un effetto osservabile, anche se la tensione complessiva applicata al tubo è di pochi kV; poiché lo spostamento o la suddivisione delle righe spettrali hanno un'entità che, nell'effetto del primo ordine, o lineare, è proporzionale all'intensità del campo, il metodo di Lo Surdo, che utilizza un campo d'intensità rapidamente crescente andando dall'inizio dello spazio oscuro catodico verso il catodo, dà una rappresentazione per così dire panoramica, mostrando le particolarità relative a valori diversi dell'intensità del campo. Nell'effetto lineare, tipico dell'idrogeno e degli ioni idrogenoidi in campi non troppo intensi (intensità non maggiore di circa 107 V/m), le righe spettrali si dividono in varie componenti, disposte simmetricamente rispetto alla posizione normale di ogni riga. Se l'osservazione, che nel metodo di Lo Surdo si effettua agevolmente mediante uno spettroscopio anche di modesta dispersione, è fatta in direzione perpendicolare al campo elettrico, le componenti sono polarizzate linearmente, alcune (componenti σ) con il vettore elettrico parallelo al campo, altre (componenti π) con il vettore elettrico perpendicolare al campo; se l'osservazione è fatta in direzione parallela al campo elettrico, restano le sole componenti σ, ma prive di polarizzazione. Riguardo all'entità del fenomeno, si trova, per es., che le componenti π derivanti dalla riga a 414.4 nm dell'elio vengono a interessare un intervallo di circa 4 nm in un campo di 8.5 106 V/m. Per gli ioni non idrogenoidi si manifesta un effetto del secondo ordine, detto anche quadratico in quanto lo spostamento delle righe spettrali (verso maggiori lunghezze d'onda) è proporzionale al quadrato dell'intensità del campo. La spiegazione dell'effetto S., sia lineare sia quadratico, è data dalla meccanica quantistica, in termini della perturbazione indotta dal campo elettrico sulle orbite elettroniche e quindi sui livelli energetici atomici; tale teoria dà conto anche dell'allargamento e della struttura fine delle righe, dovuti a campi elettrici locali generati dagli ioni medesimi. ◆ [FAT] Effetto S. dinamico: v. fisica atomica: tecniche recenti di raffreddamento laser: VI 627 e. ◆ [FAT] Effetto S. inverso: denomin. che si dà all'effetto S. osservabile in spettri di assorbimento, che è di tipo quadratico; l'effetto ordinario, cioè in spettri di emissione, è allora detto, per distinguerlo da questo, effetto diretto. ◆ [FAT] Effetto S.-Lo Surdo: v. sopra: Effetto Stark. ◆ [FAT] Effetto S.-Lunelund: il fenomeno per cui la luce emessa da un fascio di atomi che si muovano in una zona priva di campi elettrici e magnetici è parzialmente polarizzata.