Магнитные свойства атома. Спин электрона. Орбитальные и спиновые характеристики электрона в атоме. Опыт Штерна-Герлаха
Магнитные свойства атома. Спин электрона. Орбитальные и спиновые характеристики электрона в атоме. Опыт Штерна – Герлаха
В соответствии с классической электродинамикой, движущийся по замкнутой траектории электрон, будучи подобен току, возбуждает в окружающем пространстве магнитное поле, и имеет магнитный момент, величина которого определяется по формуле , где s – площадь, охватываемая орбитой электрона;n – единичный нормальный к s вектор;
I – сила тока, причем ток направлен противоположно направлению скорости электрона;
Так как то Pm может принимать значения:
где магнетон Бора. .
Это значение магнитного момента, которое имел бы атом водорода, если бы электрон был классической частицей и вращался по первой боровской орбите. Таким образом, магнитный момент, как физическая величина квантуется подобно механическому моменту и может принимать лишь значения кратные магнетону Бора.
Спин - собственный момент импульса (или магнитный момент) элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого.
Отношение величины магнитного момента к величине спина называется гиромагнитным отношением, и, в отличие от орбитального углового момента, оно не равно магнетону (μ0):Введённый здесь множитель g называется g-фактором частицы;
Спин электрона равен 1/2.
Рекомендуемые материалы
Орбитальное квантовое число l определяет значение орбитального момента количества движения электрона на данной орбитали. Допустимые значения: 0, 1, 2, 3,...n-1.
"6 - Поисковые геологические критерии" - тут тоже много полезного для Вас.
Орбитальное квантовое число определяет форму поверхности максимальной вероятности нахождения электрона и ее симметрию.
Спиновое квантовое число ms. Каждый электрон также характеризуется собственным механическим моментом движения, который получил название speen. Спиновое квантовое число ms имеет только два значения +1/2 и -1/2, которые связаны с его направлением.
Наличие у атомов магнитных свойств и явление пространственного квантования (квантование проекции момента импульса) были обнаружены в опытах Штерна и Герлаха (1921-1923 гг.) еще до появления квантовой механики.Как известно, на магнитный момент в неоднородном магнитном поле действует сила, определяемая соотношением:
F= μz дН/дZ
которая отклоняет его от первоначального направления движения. Если проекция магнитного момента атома могла бы изменяться непрерывно, то на пластинке П наблюдалась бы размытая широкая полоса. Однако в Ш.— Г. о. было обнаружено расщепление пучка атомов на 2 компоненты, симметрично смещенные относительно первичного направления распространения на величину Δ — на пластинке появлялись две узкие полосы. Это указывало на то, что проекция магнитного момента атома μz на направление поля Н принимает только два отличающиеся знаком значения ±μo, т. е. μo ориентируется вдоль Н и в противоположном направлении. Величина магнитного момента атома μо, измеренная в опыте по смещению Δ, оказалась равной Бора магнетону.