Электронның спині және магниттік моменті

Электрон меншікті механикалық импульс моменті спинге ие. Спин Штерн және Герлах тәжірбиелерінде, яғни күшті біртекті емес магнит өрісі арқылы s- күйдеорналасқан сутегі атомының жіңішке шоғыры өткен кезде байқалады. Бұл күйде l=0, импульс моменті L = l(l+1)=0 және магнит өрісі атомның қозғалысына әсер етпеуі қажет. Бірақ та атомдар шоғыры екі шоғырға ажырайды, олай болса электронның орбиталды қозғалысына тәуелсіз механикалық моменттің кеңістік квантталуы байқалады.

Көбіне электронның спинін қатты шардың өз өсінен айналуымен байланысқан импульс моменті деп елестетеді, бірақ мұндай модель өте қате нәтижеге әкеледі электрон бетіндегі сызықтық жылдамдық жарық жылдамдығынан 200есеге артады.

Сондықтан электронның спинін бөлшектің массасы, ал зарядталған бөлшектің – заряды болатыны сияқты, олардың тағы спині бар деп микро-бөлшектің ішкі ажырамаған кванттық қасиеті ретінде қарастыру керек.

L спині механикалық момент сияқты

L = s(s+1)

заңымен квантталады, мұндағы s – спиндік кванттық сан. Спиннің L проекция-сы L векторы 2 s+1 бағытта бола алатындай квантталады. Штерн және Герлах тәжірибелері спинның екі бағыты болатынын байқады, яғни 2 s+1 = 2, осыдан s = ½.

L = m проекциясы, мұндағы m - магниттік спиндік кванттық сан, тек екі мәнді ғанам қабылдай алады: m = ½.

Сонымен атомдағы электронның күйі төрт кванттық сандар жиынтығымен анықталады:

Бас кванттық сан n (n = 1,2,3,...)

Орбиталды кванттық сан l (l = 0,1,2,...(n - 1))

Магниттік кванттық сан m (m = 0,- l,..., -1,0,1,..., + l)

Магниттік спиндік m (m =+ ½, -1/2)

7-дәріс. Қатты дененің кванттық физикасы. Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері. Ферми беті. Электрондардың энергеткалық спектрі. Зоналардың электрондармен толтырылуы. Металдар мен жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігі туралы зоналық теорияның негізгі қағидалары.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: