Спин электрона. В 1925г. Гаудсмит и Уленбек объяснили расщепление спектральных линий (т.е

В 1925г. Гаудсмит и Уленбек объяснили расщепление спектральных линий (т.е. энергетических уровней) наличием у электрона собственного момента импульса– спина.

Спин: 1) характеризует внутренние свойства частицы(подобно массе и заряду);

2) не имеет классического аналога;

3) всегда сохраняется.

В одном и том же состоянии определенные значения могут иметь: модуль спина M_s, его квадрат , проекция M_sz на производную ось Z.

, где S - спиновое квантовое число (для электрона S = ½)

, где m_s = ±S=±½

· Спином обладает большинство частиц (у протона и нейтрона S=½, у фотона S=1).

· Кратность вырождения n-го энергетического уровня N=2n² потому, что m_s=±Sи этот уровень распадается на два подуровня.

Полный момент импульса электрона

Полный момент M_j:

1) есть сумма орбитального и спинового моментов: , где j- квантовое число полного момента.

2) , где j= l ± s. При этом: для l =0 j= ; для l > 0 j= l ± ,

т.е. всегда j > 0 и полуцелое.

3) в связи со знаками «±» условно полагают, что для «+» , для «-» (это приводит к появлению тонкой структуры).

4) возможные проекции M_j на ось Z: , где m_j= j, j-1, ……,-j, т.е. при данном j возможны 2j+ 1 состояний.

· Для l =1: ; ; ; ;

; ; .

5) возможны только те переходы между уровнями, при которых - правило отбора для j.

Итак:

, l =0, 1, 2… , m l =0, ±1, ±2, … ± l

, S= , ms= ±

, j= l ± S для l ≠0 и j= для l =0 , mj=j, j-1,….,-j.

Date: 2015-05-19; view: 559; Нарушение авторских прав