Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 265
Текст из файла (страница 265)
Лмпг Елеамеапе М.А., Атомпаа н молекуллрнаа апсатроакопна, Ы., 1962; дайер д.р., Прнлопеннл абсорбпнанной апектроекопнн арганнаеакнк пмдйвевий, пер. е англ., М, 1970; Прнборм н метадм апалнка а блнпнай анфракрас кой абламп, М, 1977; С м н т А., Прнкладнаа ИК спектроскапна, пер. с англ, М., 1982; Соаременнаа колебателмм» спектроекапна аеоргаантескн* сосднаеннн, Ноасснб,!990; Накамото К.
ИК пектрм пенек рм КР неарганнеескнк н каордпнадноннмк соеднненнй, пер, с англ., М„1991. 3. Г. Гглмрм . СПИЛЛОВЕР (англ. бррйочег — перетекание), перенос частиц, адсорбированных на твердом теле, на находящееся с ннм в контакте лр. твердое тело (как правило, менее активное по отношению к адсорбции). Происходит в результате поверхностной диффузии атомов, образовавшихся в результате диссоциативной хемосорбцин.
Термин предложен в 1969 М. Будзром. Наиб. известен С. водорода в нек-рых процессах каталитич. гидрироваиия иа полифункцион. катализаторах. В этом случае катализатор обычно представляет собой смесь к.-л. металла платиновой группы (нли )т(!) с разл. оксндамн. Получающийся н результате диссоциативной хемосорбцви на металле атомарный водород переносится на пов-сть оксида, где вступает в р-цию с адсорбир. непредельными соединениями. С, проявляется и в др. гетерог.
р-циях с участием твердых тел. Так, автокаталитич. характер восстановления водородом оксидов нек-рых металлов связан с С. водорода с продукта р-ции †метал-на непрореагнровавшнй окснд. Известны случаи, когда активированиые на пов-стн катализатора частицы газа переносятся на твердый реагент через газовую среду. В этом случае говорят о джамповер-эффекте (от англ. )пшрочег — перепрыгивание).
Лмлг В о пба гг М Га ой аг. Рйут. Съем., Ы Р», 1909 Вб ба, б. 171-77. В В балдмрее СПИН (англ. зрш, букв.— вращение), собств. момент кол-ва движения элементарной частицы (электрона, прогона и т. п.). Имеет квантовую природу и не связан с к.-л.
перемещениями частицы, в т. ч. не зависит от наличия или отсутствия у нее орбитального (углового) момента кол-ва движения. Пространств. квантование С. определяет квантовое число л проекция спина 5 часпщы на выбранное направление 5, может принимать значения, измеряемые в единицах постоянной Планка й и равные — у/г, — уй м й, ..., уй Квантовое число л паз, спиновым квантовым числом или просто Сб оно равно для электрона, протона, нейтрона, нейтрино 1/2, для фотона 1, для л- и К- мезоиов О. С. наз.
также собств. момент кол-ва движения атомного ядра, атома, мол. системы; в этом случае С. системы определяется как векторная сумма С. отдельных частиц: Хл = Я. Так, С. ядра равен целому или полуцелому числу (обозначается обычно 1) в зависимости от того, включает ли ядро четное или нечетное число протонов и нейтронов. Напр., для 'Н 1 = 1/2, для 'оВ 1 = 3, для "В 1 =- 3/2, для '7О 1 = 5/2, для 'аО 1 = О.
Для атома Не в основном состоя- 786 398 СПИН нии полный электронный С. Я = О, в первом возбухщеином состоянии Я = 1. В совр. теоретич, физике, гл. обр. в теории элементарных частиц,' С..часто называют полный момент кол-ва движения частицы, равный сумме орбитального и собств. моментов. Концепция С. введена в 1925 Дж. Уленбеком и С. Гаудсмитом, к-рые для интерпретации эксперим. данных о расщеплении пучка атомов серебра в маги. поле предположили, что электрон можно рассматривать Хак вращающийся вокруг своей оси волчок с проекцией на направление поля, 1 равной +-Ь. В том же году В.
Паули ввел понятие С. 2 в математич. аппарат нерелятивистской квантовой механнки и сформулировал принцип запрета, утверждающий, что две тождеств, частицы с полуцелым спинам не могут одновременно находиться в системе в одном и том жс квантовом состоянии (см. Паули принс»сии).
Согласно подходу В. Паули, существуют операторы я и»„к-рые обладают собств. значениями Ьз»(»+1) и Л», соотв. и действуют на т, наз. спиновые части волновой ф-цнии и 0 (спин-функции) так же, как операторы орбитального момента кол-ва движения 1» и 7, действуют на пространста, часть волновой ф-пни Ч'(г), где г-радиус-вектор частицы.
Операторы»' и», подчиняются тем же правилам коммутации, что н операторы)си1,. Ураввейие Дврака. В ! 928 П. Дираком было показано, что существование С. следует из релятивистского (с учетом конечности скорости света) решения задачи о движении электрона в электромагн. поле. Ур-ние Дирака имеет формально такой же вид, что и ур-ние Шредингера: сй анри/с(с = Нс'1'а (с — время).
Оператор Н„, однако, линеен по компонентам импульса электрона р, й если напряженность поля характеризуется векторным потенциалом А с компонентами А„, А,, А, и скалярным потенциалом 1', то На = а„(р„— - А„) + аг( р — - А ) + е 2 + а, (р, — - А,/)1 + (вс + е р) 1, с *( где е и в-заряд и масса покоя электрона, с-скорость света. Операторы р„, р„, р, имеют обычный вид: д д д р„= — й —,р,= — й —,р,= — й —, дх ' ду * дз коэффициенты а„аг, а,— матрицы размера 4 х 4 (матрицы Дирака), 1 — елиничная матрица.
Релятивистская волновая ф-ция Ч'и для электрона, как и для любой другой частицы с С. 1/2, должна быть 4-компонентной; обычно это выражают след. записью: Ч' = Х, Ур-ние Дирака фактически является системой 4 ур-ний для 4 ф-ций Ф; и Х,, зависящих от координат х, у и з и времени с. Существование С. как собсгв. момента кол-ва движения электрона следует из того, что в отсутствие момента внеш.
сил оператор Нр коммутирует не с оператором орбитального момента Е, как оператор Н в ур-нии Шредингера, а с оператором» = Е+ В. Это значит, что не сохраняется орбитальный момент кол-ва движения сноб. электрона, а сохраняется лишь сумма орбитального и нек-рого дополнит. момента-спина. Ур-ние Дирака существенно упрощается при малых (относителмсо скорости света) скоростях е классич. движения электрона, когда !Х,/Фд е/с « 1. В нерелятивистском пределе, когда масса электрона становится равной массе покоя, 787 Х, и Хз устремляются к нулю, а оператор Нр переходит в т. наз. оператор Брейта — Паули: 1 / е (с Ье Ниг — -вез+ (р -А) +ер — — и В, гв~ с 2вс гдеа В = а„В„ + а,В, + о,З,; В„, В,, В,-коьшоненгы вектора маги.
индукции В= гог А, совпадающие в вакууме с компонентами напряженности маги. поля Н, а о„, а„, о — матрицы размера 2 х 2 (матрицы Паули): а„=( ), а„=( ), о;=( ). Волновая ф-ция Ч' „, являющаяся решением ур-ния Брейта — Паули, имеет два компонента, в отличие от 4-компонентной Ч'р.
1»Р ( ). Для электрона в однородвом маги. поле Ч'рр всегда м.б. представлена как собств. ф-ция операторов » и я, с собств. значениями Ьз»(» + 1)и жд», где » = 1/2. Таких собств. ф-цвй /1'з ,1 /1 две: одна Ч' = Ф ( ) с собств. значениями йз-~ — + 1) г(,г 1 м с и Ь-, другая Ч', = Фз( ) с собств, значениями Ь~-( — + 1) 2' 21,2 1 и — 6 —. Этн ф-ции обычно записывают в виде: 2 Ч', = Ф, (г, с) а и Ч', = Фз (г, с) () где под символами а и () имеют в виду векторы ( ) и ( ). к-рые и паз. спин-функциями.
Говорить об их фуикцнон. зависимости можно лишь условно, и часто встречающаяся запись вида а(1) 0(2) означает только то, что символ а представляет собой вектор для одного электрона, а символ 0 — соответствующий вектор для второго электрона. Сливовый магнитный момент, В оператор Брейта — Паули Н р входят даа члена, линейно зависящие от компонент вехторного потенциала А, определяющего внеш.
маги, пола е е И'= — — А р — — в В. исс вс Для однородного поля А = 1/2 Вх г, знак х означает векторное произведение, и е И'= — — (г х р+ 2») В= — — (1+ 2»).В= 2вс 2вс = — (1+ 2») В, ра Ь е где р„= — ус -магнетон Бора. Векторная величина 2 в» е в, = — 1 наз.
маги. моментом частицы с зарядом е и мас2в» сей в (в данном случае — электрона), векторная же величина е т, = — » получила назв. сливового маги. момента. Отноше2вс ние коэффициентов пе1хд» и 1 паз, д-фахтором частипы. Для протона сП (спин 1 =- 1/2) д-фактор равен 5,5854, дзв кара "С с тем же С. 1 = 1/2 д-фактор равен 1,4042; возможны и отрицат.
д-факторы, напр.: лля ядра з" 81 д-фактор рааса — 1,1094 (С. равен 1/2). Экспериментально опредсляемая величина д-фактора электрона составляет 2,002319. 788 Как для одного электрона, так и для системы электронов илн др, частиц С. Я ориентируется относительно направления однородного поля. Проекция С. 5, на направление поля принимает 27+ 1 значение: — Б, -5+ 1,..., Х Число разл. проекций:С.
наз. Аеупптиппепапоеупью квантового состояния системы со спинам Я. Маги. поле, действующее на электрон или ядро в молекуле, м.б, не только внешним, оно может создаваться н др. электронами либо возникать при вращении системы заряженных частиц как целого. Так, взаимод. Мын.
поля. создаваемого электроном !', с ядром и приводит к появлению в гамильтониане члена вида: У„1е! Зп„ье(1! + 2зе) Я„з — (1, + 2у,) Мс Вп где и„— единичный вектор в направлении радиуса-вектора ядра К Е„и М,— заряд и масса ядра. Члены вила а, 1! отвечают спал-орбитапыюлеу взаипяпуейспап!1Ю, Чпены вяда 1„в,— спип-спипаппжу взаимодействию. Для атомных и мол. систем наряду с указанными возникают и члены, пропорциональные (я, «,), (У„- Х„) и т.
п. Эти члены г,бусловливают расщепление вырожденных энергетич. уравнен, а также приводят к разл. сдвигам уровней, что опрелеляет тонкую структуру и сверхтонкую структуру (см. Атп,ил!юг спектры, Молекулярные спгхперы). Экспериментальные яроивлешш С. Наличие отличного от нуля С. электронной подсистемы приводит к тому, что у молекулы в однородном маги. поле наблюдается расщепление уровней энергии, причем ив величину этого расщепления влияет хнм. строение молекулы (см. Эпекпл)усе!мый пара- магнитный рездпапс).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
