Составители:
3.4 СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА АТОМНЫХ
СПЕКТРОВ
3.4.1. Вычисление магнитных моментов ядер по
сверхтонкому расщеплению уровней
Сверхтонкое расщепление уровней энергии электронов, наблюдае-
мое в спектрах испускания и поглощения, обусловлено взаимодействи-
ем полного магнитного момента электронной оболочки со спиновым
моментом ядра, обусловленным векторной суммой спиновых моментов
составляющих его протонов и нейтронов.
Как известно из классической электродинамики, электрон, вра-
щающийся по круговой орбите и характеризуемый механическим орби-
тальным моментом
P
J
G
, имеет также магнитный момент:
P
m
e
c
G
G
2
1
=μ
. (3.4.1)
Это соотношение между механическим и магнитным моментами
сохраняется и в квантовой механике для орбитального движения элек-
тронов. Механический момент орбитального движения выражается че-
рез соответствующее квантовое число следующим образом:
)1( += llP
l
=
, а для магнитного момента справедливо аналогичное
выражение:
)1(
0
+μ=μ ll
l
, где
m
e
c2
0
=
=μ
– магнетон Бора.
Из спектроскопических и других экспериментальных данных (опыт
Штерна-Герлаха) следует, что отношение магнитного момента к меха-
ническому для спина электрона вдвое больше, чем для случая орби-
тального движения. Таким образом, для спина электрона имеем:
ss
P
m
e
c
G
G
2
1
=μ
. (3.4.2)
Здесь
)1( += ssP
s
=
– механический, а
)1(2
0
+μ=μ ss
s
– магнитный
спиновый момент электрона.
Известно, что магнитное взаимодействие спинового и орбитального
момента электронов приводит к тонкому расщеплению уровней энергии
электронов в атоме, так что состояния, имеющие различные значения
40
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- …
- следующая ›
- последняя »
