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電子自旋磁矩

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電子自旋磁矩--於1925年由烏侖貝克和古茲密特提出假設,即磁矩受恆定磁場作用,繞磁場方向的進動。

1 電子自旋磁矩 -電子自旋和自旋磁矩

  

電子自旋磁矩電子-內部結構模型圖

的內稟角動量和磁矩.1925年烏侖貝克和古茲密特假設:電子具有自旋角動量?2,並具有與E之相聯繫的一個玻爾磁子的自旋磁矩μB。其中?=h2π,h為E普朗克常量.按照量子理論,電子自旋角動量pqs的大小為SS(S+1)?,自旋磁矩μqs=-gsμBpqs?。式中:s稱為自旋量子數,其值E恆為12;gs=2,稱為電子自旋的朗德因子;負號表示μqs與Epqs的方向相反.它們在空間任選方向z(譬如外加磁場方向)的分量各為psz=ms?和μsz=μB0。式中ms=±12,稱為自rE旋磁量子數.ms的取值表明,電子只有方向相反的兩種自旋狀態.由於電磁輻射的修正,實際磁矩μe與μsz稍有差異.實驗測量和量子電動力學的理論計算值分別為μe=10015965209μB,Fμe=100159652460μB。F實驗和理論都如此精確,並且符合程度如此之好,是物理學領域中所罕見的.自旋假設是根據一系列實驗事實提出,並被大量實驗證明是正確的.例如鹼金屬原子光譜的雙線結構,塞曼效應,施特恩—格拉赫實驗等等.電子自旋與外界條件無關,純屬電子內在的固有屬性.而且並無「自旋」之意,決不可按照與空間坐標對應的軌道角動量的方式理解,即不能把「自旋」簡單地理解為「繞自身軸的旋轉」。電子的自旋和自旋磁矩可以從相對論量子力學方程解出來,可見,自旋運動是純相對論性量子力學概念,找不到任何經典理論的對應物.電子是否有結構?自旋和自旋磁矩是否與其結構有聯繫?尚在探索之中.

2 電子自旋磁矩 -對應原理

  量子理論與經典理論關係的原理.經典理論是宏觀世界普遍遵守的正確理論,量子理論是微觀世界普遍遵守的正確理論.本質上,兩種理論不同,但是存在一定關係.後者是包括前者在內的更普遍的理論,前者是後者在宏觀條件下

3 電子自旋磁矩 -量子數

  描寫微客體量子化特徵的純數字.除夸克層次外,量子數的取值一般均為整數或半整數(即12的奇數倍)。微客體E指分子、原子、離子、原子核、「基本」粒子(如電子、質子、中子…)及夸克等.這些微客體的性質、狀態、...更多

4 電子自旋磁矩 -普朗克常量

  又稱作用量子.基本物理常量之一,用?標記—1947,德)深入研究黑體輻射,為使自己提出的公式與實驗符合而引進的一個常量.他假設構成黑體的諧振子只能一份一份地發射或吸收能量,以頻率振動W的諧振子,能量的變...更多

5 電子自旋磁矩 -普朗克量子論

  見「普朗克公式」。...更多

6 電子自旋磁矩 -普朗克公式

  普朗克提出的關於黑體輻射能量密度ρ(、WT)與輻射頻率及系統熱力學溫度T之間關係的公式,Wρ(,T)W3=8πh1W(1)c3ehkTGE-1式中k為玻耳茲曼常量,c為真空中光速.到19世紀末,關於黑體輻射...更多

7 電子自旋磁矩 -拉莫爾進動

  磁矩受恆定磁場作用,繞磁場方向的進動.以原子中電子的軌道運動為例,電子的軌道磁矩μql與軌道角動量pql的關係為μql=-γpql,負號表示μql與pql的方向相反;γ=e(2me),稱為旋磁比.式中:e為基...更多

8 電子自旋磁矩 -電子軌道磁矩

  電子繞原子核沿軌道旋轉產生的磁偶極矩,用μql表示。經典理論把它看成載電流小線圈的偶極矩.量子理論中μql與軌道角動量pql對應,μeql=-gl2mpql,e式中:me為電子質量,e為基本電荷;gl=1,...更多

9 電子自旋磁矩 -軌道貫穿

  原子中價電子橢圓軌道的一部分穿過某些滿殼層電子與原子核之間的現象.它只發生在離心率大(角量子數nφ小)的軌道.例如,鹼金屬原子的價電子之nφ=1、2等軌道,雖然大部分處在原子實外,但當價電子運動到離核很...更多

10 電子自旋磁矩 -原子實極化

  受價電子靜電場的作用,原子實的正負電荷中心發生微小分離,原子實變成電偶極子的現象.價電子離原子實愈近,極化愈顯著.因此,主量子數n一定的價電子,離心率愈大(角量子數nφ愈小)的軌道,產生的極化愈強.極化...更多

11 電子自旋磁矩 -空間量子化

  原子中電子的軌道平面在空間只能處在一系列離散的方位.這種特性被施特恩—格拉赫實驗所證實.玻爾理論認為,原子中的電子繞核做圓周運動,軌道大小量子化,由主量子數n描寫,n取正整數.玻爾索末菲理論認為,電子繞C...更多

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