Stark-Effekt

Der Stark-Effekt ist ein nach Johannes Stark benannter Effekt. Er beschreibt die Verschiebung und Aufspaltung von atomaren bzw. molekularen Spektrallinien im elektrischen Feld.

Pieter Zeeman hatte im Versuch zeigen können, dass die Spektrallinien von Natrium im Magnetfeld aufspalten (Zeeman-Effekt) - diesen Effekt versuchte Johannes Stark mit Hilfe eines elektrischen Feldes zu erreichen. Dieser, sehr viel schwächere Effekt, führt zu einer Aufspaltung und Verschiebung von Spektrallinien von Atomen oder Molekülen.

Zum Nachweis des Stark-Effekts benötigte Johannes Stark ein Feld von etwa 10⁷ V/m. Im Jahre 1913 gelang ihm der Nachweis an Spektrallinien der Balmer-Serie des Wasserstoffs.

Nach der Entdeckung gelang die genaue Aufklärung der Struktur von Atomen mit Hilfe des Stark-Effekts. Heutzutage wird der Effekt in der kryogenen Einzelmolekülspektroskopie genutzt.

Man unterscheidet in den linearen Stark-Effekt, welcher mit Anlegen einer elektrischen Spannung zu einer linearen Verschiebung der Spektrallinie führt.

Hingegen ist der quadratische Stark-Effekt für eine quadratische Abhängigkeit der Spektrallinie vom elektrischen Feld verantwortlich. Dieser Effekt tritt dann auf, wenn das Atom kein permanentes Dipolmoment besitzt. Dieser quadratische Effekt ist nochmal schwächer als lineare Effekt, denn hierbei handelt es sich um einen Störungsterm zweiter Ordnung.

Als sogenannter AC-Stark-Effekt wird die Lichtverschiebung in der Quantenoptik verstanden.