La diferencia clave entre el efecto Stark lineal y cuadrático es que el efecto Stark lineal ocurre debido a un momento dipolar que surge de una distribución no simétrica natural de la carga eléctrica, mientras que el efecto Stark cuadrático surge debido a un momento dipolar que es inducida por el campo externo.
El efecto Stark es la división de las líneas espectrales observadas cuando los átomos, iones o moléculas radiantes se someten a un fuerte campo eléctrico. Este efecto fue descubierto por primera vez por el científico alemán Johannes Stark. El efecto lleva su nombre.
¿Qué es el efecto Stark lineal?
El efecto rígido lineal es la serie de líneas espectrales que se producen cuando las transiciones entre los niveles de energía son simétricas. En este tipo de efecto, la diferencia entre los niveles de energía (Δε) es proporcional al campo eléctrico aplicado (E). La relación es la siguiente:
Δε∝ E
Generalmente, el efecto rígido lineal es característico del hidrógeno que se produce en campos eléctricos de baja intensidad. Por lo general, el nivel de energía de un átomo de hidrógeno que tiene un número cuántico principal dado "n" tiende a dividirse simétricamente en subniveles 2n-1. Además, podemos observar este tipo de efecto marcado en átomos similares al hidrógeno como He+, Li+2 y Be +3
Figura 01: Efecto Stark
Normalmente, la magnitud del efecto lineal es comparativamente grande. Además, este efecto se puede encontrar en átomos con simetría y un momento dipolar constante.
¿Qué es el efecto Stark cuadrático?
El efecto rígido cuadrático es la serie de líneas espectrales donde el patrón de líneas es asimétrico. En este tipo de efecto severo, la diferencia entre los niveles de energía (Δε) es proporcional al cuadrado del campo eléctrico aplicado (E). La relación es la siguiente:
Δε∝ E2
Este tipo de efecto severo es común en los átomos de muchos electrones. Normalmente, la magnitud del efecto cuadrático es comparativamente pequeña. Además, este efecto se puede encontrar en átomos con asimetría y un momento dipolar cambiante.
¿Cuál es la diferencia entre el efecto Stark lineal y cuadrático?
El efecto Stark surge debido a la interacción entre el momento eléctrico del átomo y el campo eléctrico externo. Hay dos tipos de efecto Stark; son el efecto rígido lineal y el efecto rígido cuadrático. La diferencia clave entre el efecto Stark lineal y cuadrático es que el efecto Stark lineal ocurre debido a un momento dipolar que surge de una distribución no simétrica natural de carga eléctrica, mientras que el efecto Stark cuadrático surge debido a un momento dipolar que es inducido por el campo externo.
Además, la magnitud del efecto Stark lineal es comparativamente alta, mientras que la magnitud del efecto Stark cuadrático es comparativamente pequeña. Además de estas diferencias, el efecto Stark lineal se puede encontrar en átomos de bajo contenido de electrones de hidrógeno y similares al hidrógeno, mientras que el efecto Stark cuadrático se puede observar en átomos de muchos electrones.
La siguiente infografía resume las diferencias entre el efecto rígido lineal y cuadrático en forma tabular.
Resumen: efecto Stark lineal frente a cuadrático
El efecto Stark surge debido a la interacción entre el momento eléctrico del átomo y el campo eléctrico externo. Podemos dividirlo en dos categorías como efecto rígido lineal y efecto rígido cuadrático. La diferencia clave entre el efecto Stark lineal y cuadrático es que el efecto Stark lineal surge debido a un momento dipolar que se produce a partir de una distribución no simétrica natural de la carga eléctrica, mientras que el efecto Stark cuadrático surge debido a un momento dipolar inducido por la campo externo.
