Магнитный момент атома. Эффект Зеемана. - раздел Физика, Квантовая природа электромагнитного излучения. Формула Эйнштейна С Механическим Моментом Атома M Связан Магнитный Момент μ. Отношение ...
С механическим моментом атома M связан магнитный момент μ. Отношение μ/M называется гиромагнитным отношением. Момент, обусловленный движением электронов в атоме, называют орбитальным. Определённое экспериментально отношение магнитного μL и механического ML орбитальных моментов совпадает с гиромагнитным отношением, вытекающим из классических представлений. Это отношение равно –e/(2mec); соответственно μL=-. (*)
Величина 0,927*10-20эрг/Гс называется магнетоном Бора и представляет собой естественную единицу магнитного момента. Знак минус в формуле указывает на то, что направления магнитного и механического моментов противоположны.
Гиромагнитное отношение собственных (спиновых) моментов в два раза превышает гиромагнитное отношение орбитальных моментов, т.о. μS=. (**)
В связи с этим говорят, что спин обладает удвоенным магнетизмом. Вследствие удвоенного магнетизма спина гиромагнитное отношение полных моментов μL и MJ оказывается функцией квантовых чисел L,S и J. Заметим, что числа L и S характеризуют отношение значений ML и MS, а число J определяет взаимную ориентацию орбитального и спинового моментов. Соответствующий квантово – механический расчёт даёт для магнитного момента атома формулу μJ=-μБg, где g=1+– множитель или (фактор) Ланде. В случае, когда суммарный спиновый момент атома равен нулю (S=0), полный момент совпадает с орбитальным (J=L). Подстановка в выражение фактора Ланде S=0 и J=L даёт g=1, и мы приходим к значению момента, определяемому формулой (*). В случае, когда суммарный орбитальный момент атома равен нулю (L=0), полный момент совпадает со спиновым (J=S), подстановка даёт g=2, и мы приходим к значению момента, определяемому формулой (**). Отметим, что множитель Ланде может иметь значения, меньшие единицы, и даже может быть равен нулю (если L=3,S=2,J=1).
Пусть осуществляется нормальная связь или связь Рёсселя–Саундерса: и
; ; )
L(L+1)
S(S+1)
Скалярное произведение векторов: .
;
Принимаем за единицу момента количества движения величину ћ, а за единицу магнитного момента - магнетон Бора
gL=1 gS=2
;
То обстоятельство, что gL≠Js обеспечивает сложный эффект Зеемана: расщепление спектральных линий при действии на излучающие атомы магнитного поля.
Нормальный (простой) эффект Зеемана наблюдается для исходных спектральных линий, которые не имеют тонкой структуры (синглеты)
1В=104Гс
∆l=0,1 ангстрем.
Если линии обладают тонкой структурой, число компонент >3, а величина расщеплений ∆ω=∆ω0, где r и a – целые числа, ω0- нормальная частота отклонения.
В отсутствии внешнего поля общий момент количества движений MJ сохраняется по величине, а ML и MS из-за спин – орбитального взаимодействия не сохраняються.
Принцип неопределенности Гейзенберга произведение неопределенностей значений двух сопряженных переменных не может быть по порядку величины меньше... Энергия и время являются каноническими сопряженными величинами Поэтому для...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Магнитный момент атома. Эффект Зеемана.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Спектр атома водорода.
При изучении излучения ученым удалось установить общие закономерности в характере спектров и найти ряд эмпирических законов, которым они подчиняются. Было установлено, что спектральные линии всех э
Гипотеза де Бройля. Закон дисперсии волн де Бройля.
В 1924 г. Де Бройль выдвинул смелую гипотезу, что дуализм не является особенностью одних только оптических явлений, но имеет универсальное значение. «В оптике, - писал он, - в течение столетия слиш
Периодическая система элементов Д. И. Менделеева
В 1869 г. Менделеев открыл периодический закон изменения химических и физических свойств элементов. Он ввел понятие о порядковом номере элемента и получил полную периодичность в изменении химически
Энергетические уровни и спектральные линии щелочных металлов.
Спектры испускания атомов щелочных металлов, подобно спектру водорода, состоят из нескольких серий линий. Наиболее интенсивные из них получили названия: главная, резкая, диффузная и основная (или с
Спин электрона. Спин-орбитальное взаимодействие.
Спин-орбитальное взаимодействие — в квантовой физике взаимодействие между движущейся частицей и её собственным магнитным моментом, известным как спин. Наиболее часто встречающимся примером такого в
Тонкая структура спектральных линий.
От тонкой структуры термов следует отличать тонкую структуру спектральных линий, т.е. расщепление спектральных линий на несколько близко расположенных компонент. Это расщепление определяется разреш
Полный механический момент многоэлектронного атома.
Каждый электрон в атоме обладает орбитальным моментом импульса M и собственным моментом MS. Механические моменты связанны с соответствующими магнитными моментами, вследствие чего между в
Энергия молекулы. Молекулярные спектры.
Рассмотрим двухатомные молекулы. Различают два вида связи в них:
1) Если электрон в молекуле можно разделить на две группы, каждая из которых всё время находится около одного из ядер, т. е
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов