Пространственное квантование - раздел Физика, КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
В §84 Мы Установили, Что Модуль Орбитального Момента Импульса...
В §84 мы установили, что модуль орбитального момента импульса электрона в атоме является квантовой величиной (см. формулу (84.2)). В квантовой механике также строго доказано, что проекция Llz вектора орбитального момента импульса электрона на направление z внешнего магнитного поля принимает лишь целочисленные значения ћ:
(86.1)
где — магнитное квантовое число (l — орбитальное квантовое число, определяющее модуль вектора ).
Таким образом, вектор может принимать только 2l + 1 ориентаций в пространстве. Например, для электрона в p-состоянии (l = 1) возможны ориентации вектора (рис. 86.1). Для электрона в d-состоянии возможны ориентации вектора (рис. 86.2).
Рис. 86.1 Рис. 86.2
Дискретность возможных пространственных ориентаций момента импульса электрона относительно направления внешнего магнитного поля называют пространственным квантованием.
Пространственное квантование имеет не только орбитальный момент импульса электрона , но и собственный момент импульса электрона , называемый спином электрона. Проекция Lsz вектора спина электрона на направлении z внешнего магнитного поля принимает лишь значения согласно формуле
(86.2)
где — спиновое квантовое число. Таким образом, спин электрона имеет только две возможные ориентации во внешнем магнитном поле: по полю и против поля. Модуль электрона найдем по формуле
(86.3)
Предположение о существовании спина было высказано в 1925 г. американскими физиками Гаудсмитом и Уленбеком. По Гаудсмиту и Уленбеку, спин электрона есть момент импульса вращающегося заряженного шарика — электрона — вокруг своей оси. Однако позднее расчеты показали, что такой шарик должен был вращаться с линейной скоростью на своей поверхности, в 200 раз превышающей скорость света в вакууме. Поэтому от такого истолкования спина отказались.
В настоящее время спин электрона и других элементарных частиц рассматривают как некоторое особое свойство этих частиц, т. е. наряду с массой и зарядом они имеют еще и спин.
ГЛАВА КВАНТОВАЯ ОПТИКА Тепловое излучение Тепловым излучением называют излучение... Фотон...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Пространственное квантование
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Тепловое излучение
Тепловым излучением называют излучение электромагнитных волн за счет внутренней энергии. Если расход энергии на тепловое излучение не восполняется за счет подвода к телу теплоты, то
Закон Кирхгофа
Спектральная плотность энергетической светимости rν и коэффициент поглощения aν непрозрачного тела взаимосвязаны.
Рассмотрим т
Формула Планка
Теоретические исследования зависимости от ν и T методами классической э
Фотоэффект
Поместим цинковую пластину на электроскоп (прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов) и зарядим ее. Затем осветим пластину ультрафиолетовым светом. Тогда, если пласти
Формула Эйнштейна для фотоэффекта
Экспериментально полученные законы фотоэффекта не могли быть объяснены с точки зрения электромагнитной теории света. Зато они легко интерпретировались с квантовой точки зрения. Расс
Эффект Комптона
В 1923 г. американский физик Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей (длина волны которых λ не превышает 100 нм) «легкими» веществами (графит, парафин и т. д.). Анализ
Волны де Бройля
Рассмотрение многочисленных оптических явлений обнаруживает двоякую природу света. Такие явления, как интерференция и дифракция, свидетельствуют о том, что свет — это непрерывные эл
Волновая функция
Какова природа волн де Бройля? Это не электромагнитные волны. Электромагнитные волны представляют собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Распростр
Атом водорода
Атом водорода состоит из протона и электрона. Рассмотрим движение электрона в электростатическом поле протона (протон в атоме водорода считаем неподвижным). Потенциальная энергия эл
Излучение и поглощение света атомом водорода
Расчеты показывают, что вероятность P нахождения электрона с энергией En внутри атома водорода не зависит от времени и не изменяется с течением времени. Сле
Принцип Паули
Мы установили, что состояние каждого электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:
главным n (n = 1, 2, 3, …),
орбитальным l
Металлы, полупроводники и диэлектрики
Если изолированные атомы сблизить до расстояния L = 0,1 нм (расстояние между атомами в кристалле), то происходит сильное взаимодействие между атомами, что приводит к перекрыт
Электронно-дырочная проводимость полупроводников
Рассмотрим теперь более подробно поведение электронов в валентной зоне, в которой возникли свободные уровни вследствие перехода части электронов в зону проводимости (рис. 89.1).
Примесные полупроводники
В ряде случаев в проводники вводят примеси для придания им необходимых электрических свойств. Примесные атомы создают свои собственные энергетические уровни, получившие название при
P-n-переход
Полупроводники с примесной проводимостью нашли широкое применение в современной электронике.
В качестве примера рассмотрим, как действует полупроводниковый диод или выпрями
Строение атомного ядра
Ядром называют центральную часть атома, в которой сосредоточены практически вся масса атома и его положительный электрический заряд.
Ядра атомов состоят из элементарных час
Энергия связи ядра
Мы знаем, что в обычных условиях взаимодействие между заряженными элементарными частицами намного превышает их гравитационное притяжение. Поэтому одноименно заряженные протоны в ядр
Радиоактивность
Радиоактивностью называют превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 4
1. Закон Кирхгофа.
2. Законы теплового излучения черного тела.
3. Формула планка.
4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
Физические постоянные
Скорость света в вакууме ...........................................................................
Работа выхода электронов из металлов
Цинк..........................................4,2 эВ
Калий.........................................2,2 эВ
Платина......................................5,3 эВ
в атоме является квантовой величиной (см. формулу (84.2)). В квантовой механике также строго доказано, что проекция Llz вектора 
(86.1)
— магнитное квантовое число (l — орбитальное квантовое число, определяющее модуль вектора 
ориентации вектора 
ориентации вектора 
, называемый спином электрона. Проекция Lsz вектора 
спина электрона на направлении z внешнего магнитного поля принимает лишь значения согласно формуле
(86.2)
— спиновое квантовое число. Таким образом, спин электрона 
(86.3)
Новости и инфо для студентов