Квантовая теория. Ч. 3. Копытин И.В - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

Таким образом, в первом неисчезающем порядке теории возмуще-
ний по величине магнитного поля волновые функции не меняются.
Энергия же начинает зависеть от ориентации l и s относительно B, т.
е. от квантовых чисел m
l
и m
s
. Подуровень E
(0)
nl
расщепляется (сни-
мается вырождение по m
l
и m
s
). Расщепленные уровни для даль-
нейшего анализа удобно разбить на два семейства, соответствующих
m
s
= ±
1
2
s
z
= ±
}
2
:
E
(±)
nlm
l
= E
(0)
nl
−
e}
2mc
B(m
l
± 1). (1.48)
Расщепление 1s- и 2p- подуровней в магнитном поле схематически
представлено на рис. 1.1. Расщепление трехкратно вырожденного 2p-
подуровня при заданном m
s
на 3 линии (частичное снятие вырожде-
ния) получается из (1.48), если перебрать возможные значения m
l
при
l = 1 (m
l
= 0, ±1). Величина расщепления постоянна и равна
∆ =
e}
2mc
B = }ω
L
, (1.49)
где ω
L
= eB/(2mc) — частота Лармора, т. е. линейна по величине маг-
нитного поля. Расщепление 1s-подуровня (l = m
l
= 0) получается
лишь благодаря наличию спина у электрона. Это важный результат
теории спина. Подобное расщепление наблюдали в своих опытах Штерн
и Герлах.
Рис. 1.1.
Благодаря расщеплению уровней, в магнитном поле увеличивается
число возможных оптических переходов, а вместе с тем и число на-
блюдаемых спектральных линий. Это явление носит название простого
18
    Таким образом, в первом неисчезающем порядке теории возмуще-
ний по величине магнитного поля волновые функции не меняются.
Энергия же начинает зависеть от ориентации l и s относительно B, т.
                                             (0)
е. от квантовых чисел ml и ms . Подуровень Enl расщепляется (сни-
мается вырождение по ml и ms ). Расщепленные уровни для даль-
нейшего анализа удобно
                       разбить на два семейства, соответствующих
        1        }
ms = ± 2 sz = ± 2 :

                    (±)        (0)     e}
                   Enlml = Enl −          B(ml ± 1).         (1.48)
                                      2mc
Расщепление 1s- и 2p- подуровней в магнитном поле схематически
представлено на рис. 1.1. Расщепление трехкратно вырожденного 2p-
подуровня при заданном ms на 3 линии (частичное снятие вырожде-
ния) получается из (1.48), если перебрать возможные значения ml при
l = 1 (ml = 0, ±1). Величина расщепления постоянна и равна
                                e}
                          ∆=       B = }ωL ,                 (1.49)
                               2mc
где ωL = eB/(2mc) — частота Лармора, т. е. линейна по величине маг-
нитного поля. Расщепление 1s-подуровня (l = ml = 0) получается
лишь благодаря наличию спина у электрона. Это важный результат
теории спина. Подобное расщепление наблюдали в своих опытах Штерн
и Герлах.




                               Рис. 1.1.

   Благодаря расщеплению уровней, в магнитном поле увеличивается
число возможных оптических переходов, а вместе с тем и число на-
блюдаемых спектральных линий. Это явление носит название простого


                                     18

Страницы