Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Цаплев В.М - 75 стр.

UptoLike

74
Заметим, что каждому значению энергии E
п
(кроме Е
1
) соответствует
несколько волновых функций
ϕ
n,l,m
, отличающихся значениями квантовых
чисел
l и m . Это означает, что электрон, имеющий одно и то же значение
энергии, может находиться в различных состояниях. В предыдущей главе
уже упоминалось, что такой энергетический уровень принято называть
вырожденным.
Кроме того, для описания движения электрона в атоме вводится четвертое
квантовое число
m
s
, называемое спиновым квантовым числом. Спиновой
момент импульса электрона через
m
s
выражается формулой:
π
2
1
h
)
m
(
mJ
sss
+= . (4.22)
Для проекции спина электрона на направление внешнего магнитного поля
получаются значения ± 1/2, что соответствует различию ориентации
спинового момента импульса.
4.3. Опытное обоснование квантовой теории строения атома
Опыты Франка и Герца
Квантовые постулаты Бора нашли экспериментальное подтверждение в
опытах Франка и Герца. Идея опытов заключалась в следующем. Сквозь
трубку (рис.4-4), наполненную ртутными парами, пропускался поток
электронов, летевших из накаленного катода
К, к аноду А, перед которым
расположена сетка
С. Между сеткой и катодом прикладывалась разность
потенциалов
ϕ
1
, ускорявшая электроны, а между сеткой и анодом - разность
потенциалов
ϕ
2
, тормозившая электроны, пролетавшие сквозь отверстие
сетки (
ϕ
2
<
ϕ
1
). В результате опытов было выяснено следующее.
1. При скоростях электронов, меньших некоторой критической скорости,
происходит упругий удар, т. е. электрон не передает атому своей энергии и
отскакивают от него, изменяя лишь направление своей скорости.