[理學(xué)]第六章在磁場中的原子-在線瀏覽
2025-03-08 15:13本頁面
【正文】 0?s 1?l 1?j 1?g(1) ： ， ， ， 2/32P21?s 1?l23?j34?g(2) ： ， ， ， 11P 2/32P 2/14D例 求下列原子態(tài)的 g因子 ： (1) (2) (3) 2/14D23?s 2?l21?j 0?g(3) ： ， ， ， 外磁場對原子的作用 一、拉莫爾旋進(jìn) 0 2JJeM μ μ H μ Beg J Bm? ? ? ?? ? ?dJMdt?( , )dJ B J?將繞磁場進(jìn)動(dòng) , 只改變方向而不改變數(shù)值 . J?J 在外磁場 B中 ,原子磁矩 受磁場力矩的作用 ,繞 B連續(xù)進(jìn)動(dòng)的現(xiàn)象。 由于不再出現(xiàn) ，也就沒有 因子出現(xiàn)。 1943年， 史特恩 獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，貢獻(xiàn)：開發(fā)了分子束方法以及質(zhì)子磁矩的測量 當(dāng)時(shí)，電子自旋角動(dòng)量的概念尚未提出。 每個(gè)角動(dòng)量對應(yīng)一個(gè)磁矩 L 量子化 即： ?量子化 具有磁矩的原子在磁場中受力矩的作用而產(chǎn)生拉莫兒旋進(jìn) ,在外磁場中的附加能量 (勢能 ): EB?? ? ?而力 : FE? ??對均勻磁場 : , 原子不改變運(yùn)動(dòng)路徑 . 0F ?對非均勻磁場 : , 原子除受力矩作用外 ,還受到力的作用 , 而改變運(yùn)動(dòng)路徑 . 0F ?0 , 0xyzZFFdBFdz????無磁場 有磁場 N S 銀原子束通過非均勻磁場時(shí)將分裂成兩束 對 H、 Li、 Na、 K 、 Cu、 Au等原子也都觀察到了類似的取向行為。 證明了原子磁矩 μ 進(jìn)而角動(dòng)量的空間取向量子化行為。 n? n?21n? ?為什么？？ 為了解釋上述困難以及堿金屬原子的雙線結(jié)構(gòu)， 1925年兩位不到 25歲的荷蘭學(xué)生烏倫貝克和古茲米特提出 電子自旋 假設(shè)。 , 1 , ... ...M J J J? ? ? 21J ? 21J ?基態(tài)Ａｇ原子最外層為５ s 電子，原子態(tài)： 兩個(gè)條紋！ 2 1 / 2 , 1 / 2 ,SJ ?1 / 2 , 1 / 2M ?? 史特恩－蓋拉赫實(shí)驗(yàn)證明了 : ； ，而且自旋量子數(shù) s＝ 1/2； ( s 1 ) 3s s B Bgs? ? ?? ? ? ? ? 塞曼效應(yīng) 一、實(shí)驗(yàn)事實(shí) 1896年，荷蘭物理學(xué)家塞曼發(fā)現(xiàn)：若把光源放入磁場中，則一條譜線就會(huì)分裂成幾條，且 分裂后的譜線成分是偏振的，這種現(xiàn)象稱為 塞曼效應(yīng)。 垂直于磁場方向觀察 沿磁場方向觀察 反常塞曼效應(yīng)： 除正常塞曼效應(yīng)外的塞曼效應(yīng)。 1， 177。 1 1 1 ? ?2 2 1 111()39。的正常塞曼效應(yīng)躍遷圖 M Mg 1 2 1 2 2 1 0 2 1 0 1 1 10 1 0 3. Na原子 5890埃和 5896埃雙線的塞曼效應(yīng) 這兩條線對應(yīng)的躍遷是： 2P3/2 2P1/2 2S1/2 2S1/2 2P3/2 2P1/2 L S J M g Mg 0 1/2 1/2 177。 1 1 1/2 1/2 177。 1/3 1 1/2 3/2 177。 3/2 4/3 177。 6/3 2S1/2 在外磁場中 2P3/2分裂為四個(gè)塞曼能級， 間距為 4 μBB /3； 2P1/2分裂為二，間距為 2μBBo/3 ； 2S1/2分裂為二，間距為 2μBBo 2P1/2 2S1/2 M 1/2 1/2 M2g2 1/3 1/3
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