İnce yapı, parçacıklardaki spektrumda meydana gelir. İnce yapı

Makroskopik yapı Spektral çizgiler, satır sayısı ve konumlarıdır. Çeşitli atomik orbitallerin enerji seviyelerindeki farkla belirlenir. Bununla birlikte, daha ayrıntılı bir çalışmada, her çizgi ayrıntılı ince yapısını gösterir. Bu yapı, hafifçe kaydırılan ve enerji seviyelerini kaydıran küçük etkileşimler ile açıklanmaktadır. Pertürbasyon teorisi yöntemleriyle analiz edilebilirler. Hidrojen atomunun ince yapısı, aslında Borovsky enerjilerinde iki bağımsız düzeltmedir: bir elektronun göreceli hareketi ve ikinci döndürme etkileşimi nedeniyle ikincisi.

Göreceli değişiklikler

Klasik teoride, Hamiltonian'ın kinetik üyesi: $T\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; frac\; (p\; ^\; (2))\; (2m)$

Ancak, servis istasyonu göz önüne alındığında, kinetik enerji için göreceli ifadeyi kullanmalıyız, $T\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; sqrt\; (p\; ^\; (2)\; c\; ^\; (2)\; +\; m\; ^\; (2)\; C\; ^\; (4))\; -\; MC\; ^\; (2)$

birinci terimin toplam göreceli enerji olduğu ve ikinci üye bir elektron istirahatinin enerjisidir. Üst üste çürümek

$T\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; frac\; (p\; ^\; (2))\; (2m)\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (p\; ^\; (p\; ^\; (4))\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2)\; +\; \backslash \backslash \; DOTS$

Bu nedenle, Hamiltonian'a ilk derece düzeltme eşittir $H\; "\backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (p\; ^\; (4))\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2))$

Bunu bir pertürbasyon olarak kullanmak, ilk siparişin göreceli enerji düzeltmelerini hesaplayabiliriz.

$E\_\; (n)\; ^\; ((1))\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; rangla\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2)\; ))\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; Psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Vert\; p\; ^\; (4)\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; rangla\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; \_\_\_\; \text{'}\backslash \backslash \; PSI\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Vert\; P\; ^\; (2)\; p\; ^\; (2)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Rangle$

nerede $\backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)$ - Unpertured Wave işlevi. Unpertured Hamiltonian'ı hatırlamak, görüyoruz

$H\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Rangle\; \backslash u003d\; E\_\; (n)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Rangle$

$\backslash \backslash \; sol\; (\backslash \backslash \; frac\; (p\; \backslash \backslash \; frac\; (p\; ^\; (2))\; (2m)\; +\; u\; \backslash \backslash \; sağ)\; \backslash \backslash \; vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; rangla\; \backslash u003d\; e\_\; (n)\; \backslash \backslash \; vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; rangle$

$p\; ^\; (2)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; rangle\; \backslash u003d\; 2m\; (E\_\; (n)\; -u)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Rangle$

$E\_\; (n)\; ^\; ((1))\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; la\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; vert\; p\; ^\; (2)\; p\; ^\; (2)\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; Psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; rangle$

$E\_\; (n)\; ^\; ((1))\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (8m\; ^\; (3)\; c\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; vert\; (2m)\; ^\; (2)\; (E\_\; (n\; (n)\; )\; -U)\; ^\; (2)\; \backslash \backslash \; Vert\; \backslash \backslash \; psi\; ^\; (0)\; \backslash \backslash \; Rangle$

$E\_\; (n)\; ^\; ((1))\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (2MC\; ^\; (2))\; (E\_\; (n)\; ^\; (2)\; -2e\_\; (n)\; \backslash \backslash \; la\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; rangle\; +\; \backslash \backslash \; \_\_\_\; \text{'}u\; ^\; (2)\; )\; \backslash \backslash \; Rangla)$

Hidrojen atomu için, $U\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; frac\; (e\; ^\; (2))\; (r)$, $\backslash \backslash \; La\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; rangla\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; frac\; (e\; ^\; (2))\; (A\_\; (0)\; n\; ^\; (2))$ ve $\backslash \backslash \; \backslash \backslash \; La\; ~\; ^\; (2)\; \backslash \backslash \; rangla\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; frac\; (e\; ^\; (4))\; ((l\; +\; 1/2)\; n\; ^\; (3)\; a\_\; (0)\; ^\; (2))$ Nerede $a\_\; (0)$ - Borovsky yarıçapı, $n.$ - Ana kuantum numarası ve $l.$ - Orbital Quantum Numarası. Sonuç olarak, hidrojen atomu için göreceli düzeltme eşittir

$E\_\; (n)\; ^\; ((1))\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (1)\; (2Mc\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; sol\; (e\_\; (n)\; ^\; (2)\; -2e\_\; (n)\; \backslash \backslash \; frac\; (e\; ^\; (2))\; (\; A\_\; (0)\; n\; ^\; (2))\; +\; \backslash \backslash \; frac\; (e\; ^\; (4))\; ((l\; +\; 1/2)\; n\; ^\; (3)\; a\_\; (0)\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; sağ)\; \backslash u003d\; -\; \backslash \backslash \; frac\; (\; E\_\; (n)\; ^\; (2))\; (2MC\; ^\; (2))\; \backslash \backslash \; Sol\; (\backslash \backslash \; Frac\; (4N)\; (L\; +\; 1/2)\; -3\; \backslash \backslash \; sağ)$

Spin-yörünge

Spin-Orbit Düzeltme, standart referans sisteminden (elektronun çekirdeğin etrafında uçtuğu yer), elektronun dinlendiği sisteme gidin ve çekirdek etrafta uçar. Bu durumda, hareketli çekirdek etkili döngü Akımla, bu da manyetik bir alan oluşturur. Bununla birlikte, elektronun kendisi arkadan dolayı manyetik bir anı vardır. İki manyetik vektör, $\backslash \backslash \; VEC\; B.$ ve $\backslash \backslash \; Vec\; \backslash \backslash \; mu\_s$ Birlikte birleştirme, böylece göreceli yönelimlerine bağlı olarak belirli bir enerji görünür. Böylece enerji düzeltmesi görünür $\backslash \backslash \; Delta\; e\_\; (so)\; \backslash u003d\; \backslash \backslash \; xi\; (r)\; \backslash \backslash \; vec\; l\; \backslash \backslash \; cdot\; \backslash \backslash \; vec\; s$

Ayrıca bakınız

"İnce Yapısı" makalesi hakkında bir değerlendirme yazın

Edebiyat

• Griffiths, David J. Kuantum Mekaniğine Giriş (2. ED.). - Prentice Hall, 2004. - ISBN ISBN 0-13-805326-X.
• Liboff, Richard L. Tanıtım kuantum mekaniği. - Addison-Wesley, 2002. - ISBN ISBN 0-8053-8714-5.

Linkler

İnce bir yapıyı karakterize ederek alıntı

- Hangi şövalye? Neyden? - Kırmızı, Pierre'ye sordu.
- iyi, eksiksizlik, sevimli grafik, C "_ la fable de tout moscou. Je vous hayran, ma parol d" honneur. [Bu tüm Moskova bilir. Doğru, seni şaşırttım.]
- İyi! İnce! - Militiya'yı söyledi.
- Oh iyi. Sıkıcı gibi konuşamazsın!
- qu "est CE Qui Est La Fable de Tut Moscou? [Bütün Moskova'yı neler yapıyor?] - Kalkış, öfkeyle Pierre dedi.
- eksiksizlik, grafik. Bilirsin!
Pierre dedi ki "Hiçbir şey bilmiyorum" dedi.
"Natalie ile dostluğun olduğunu biliyorum ve bu yüzden ... Hayır, her zaman inançla daha kolay." Cette Chere Vera! [Bu sevimli inanç!]
- Madam, [Hayır, Madam.] - Devam eden Pierre hoşgörülü ton. - Hiç Knight Rostova rolünü üstlenmemiştim ve neredeyse bir ay boyunca onlardan olmadım. Ama zalimliği anlamıyorum ...
"Qui'nin" mazeret "mürekkepleri, [özür dilerse, kendini suçluyor.]" Gülümseyen ve Mahai Korpiga, Juli, dedi. - Şimdi ne öğrendim: Zavallı Marie Volkonskaya dün Moskova'ya geldi. Duydun mu, babasını kaybetti mi?
- Gerçekten mi! O nerede? Pierre, onu görmek isterdim, "dedi.
- Dün geceyi geçirdim. Şimdi ya da yarın sabah bir yeğeni olan yakın Moskova'ya gidiyor.
- O nasıl? - Pierre dedi.
- Hiçbir şey, üzgün. Ama onu kim kurtardığını biliyor musun? Bu bir roman. Nicolas Rostov. O çevrildi, öldürmek istediler, insanlarını yaraladı. Koştu ve onu kurtardı ...
"Hala bir roman," dedi Militiyatan. - Belirir olarak, bu genel uçuş tüm eski gelinler ile evlenmek için yapılır. Catiche - Bir, Prenses Bolkonskaya - Diğer.
- BM Petit Peu Amoureuse du Jeune Homme olduğunu gerçekten düşündüğümü biliyorsun. [Genç bir adama aşık güzel.]
- İyi! İnce! İnce!
- Ama Rusça olarak nasıl söylenir? ..

Pierre eve döndüğünde, bu günde getirilen iki fatura verdi.
Birincisi, işitme, Moskova'dan Moskova'dan yasaklanacak gibi göründüğü söylendi. Aksine, Test Muskolchin'in Baryni ve Tüccar eşlerinin Moskova'dan ayrıldığı için mutluyuz. "Daha az korku, daha az haber", posterde dedi, "ama hayatın Moskova'daki kötü adamın olmayacağını" söyledim. " Bu kelimeler ilk kez, Fransızların Moskova'da olacağı Pierre'yi açıkça adlandırdı. İkinci posterde, Vitgsnstein'taki Vitgsnstein'taki ev dairemizin Fransızları mağlup ettiği, ancak birçok insanın cezalandırılması istediği şey, sonra onlar için Arsenal'de pişirilen bir silah var: Sablalar, tabancalar, sakinlerin alabileceği silahlar ucuz bir fiyat. Posterin posteri, eski Chigirin konuşmalarında olduğu gibi çok komik değildi. Pierre bu posterleri düşündü. Açıkçası, ruhunun tüm güçlerini çağırdığı korkunç fırtınalı bulut ve aynı zamanda, içinde geçersiz korku başlattı, açıkça bu bulut yaklaştı.
"Git askeri servis Ve orduya git ya da bekle? - Yüzüncü zaman için, bu soruyu sordu. Masasında yatan bir kart destesi aldı ve Solitaire yapmaya başladı.
- Bu solitaire çıkıyorsa, kendisi kendini söylüyor, güverteyi karıştırır, onu elinde tutarak, - ortaya çıktıysa, o zaman ... ne anlama geliyor ?. - Karar verecek zamanı yoktu? Ses hangi ses kıdemli prensesini duyduğunu, girmenin mümkün olup olmadığını soruyor.
"O zaman orduya gitmem gerektiği anlamına gelecek" Pierre, "dedi. "Giriş yap, girin," dedi, prensese dönüyor.
(Uzun bir bel ve taşlaşmış kapaklı bir büyük prenses, Pierre'nin evinde yaşamaya devam etti; iki daha küçük evli.)
"Üzgünüm, sana geldiğim için cousin," dedi itici bir sesle. - Sonuçta, nihayet bir şeye karar vermelisin! Böyle böyle olacak? Herkes Moskova'dan ayrıldı ve Buntuet halkı. Ne kalıyoruz?
"Aksine, her şey güvenli bir şekilde görünüyor," dedi Pierre, Pierre'nin, Pierre'nin her zaman pahalı bir şekilde reddettiği bir şekilde reddettiği bir şekilde reddettiği, kendisini onunla ilgili olarak öğrendi.

Atomik spektrumların daha fazla çalışması, birçok spektral hattın iki yakın bileşen olduğunu göstermiştir. Böylece, 1887'de A. Maykelson bölünmeyi keşfetti - geçişin ürettiği hidrojendeki Balmer serisinin çizgisi

Ortalama 6,563 Å dalga boyuna sahip iki satırdan oluşuyordu.

İncir. 5.9. Albert Abraham Michakelson 1852-1931

Dalga boyu farkı eşittir 0.14 Å (yani, siparişin göreceli bölünmesi 10 – 5 ). Çizgiler ayrıldı 3 , 4 ve daha fazla bileşen. Çizgilerin bölünmesi, şimdi anladığımız gibi, atomun enerji seviyelerinin bölünmesi anlamına gelir: Söyledikleri gibi, ince yapı. Yani, kaydedilmemiş etkileşim var. Çizgilerin bölünmesinin ortaya çıktığını, örneğin, uygulanan dış alan sistemin simetrisini ihlal ettiğinde ortaya çıktığını söyledik. Ve burada hesaplanmamış etkileşim, dış alanların yokluğunda, yani atomun bazı iç özelliklerinden kaynaklanmalıdır.

Bunun gerçekten bir iç özelliklerin bir tezahürü olduğunu, ancak genel olarak bir atomun değil, bir elektron olduğu ortaya çıktı. 1925'te S. Gaudsmith ve J. Ulyndebeck öne sürdü hipotez spin elektron: yörünge hareketiyle ilgili olmayan, nabızın kendi anlarının bir elektronunun varlığını önerdiler. İlk başta, döndürme kendisi olarak temsil edildi (ENG. ÇEVİRMEK.) kendi eksenlerinin etrafındaki elektron (dünyanın günlük dönüşünün analogu). Sonra "verval" kelimenin tam anlamıyla anlaşılamayacağını fark ettiler: sayısal tahminler verildi.

İncir. 5.10. Samuel Abraham Gaudsmith 1902-1978

İncir. 5.11. George Eugene Ulenbeck 1900-1988

Varlığı, eğer sadece Kuantum Mekaniği Geisenberg - Schrödinger çerçevesinde bir gizem olmaya devam ediyor. Sadece göreceli olarak alınan spinin doğal açıklaması kuantum teorisi P. DIRAC, nican mekaniğiyle görelilik teorisini bağladı.

İncir. 5.12. Paul Adrien Maurice Dirac, 1902-1984

Deneylerden gelen elektronun atfedilmesi gerektiğini takip etti spin Kuantum Numarası s \u003d 1/2.Aynı özelliklere sahip (bkz. Formül (5.5)) kuantum numarası olarak l.. Kayıtlı Spin Kuantum Numarası Çağrı geri. Gelecekte, bu, genel olarak kabul edilen terminolojiyi de kullanacağız.

Buna göre, döndürme kare operatörünün tek adı var.

ve arkanın yansıması bazı eksenlerde (bir birimden geçiyor) ħ maksimum en azından en az değerler) formda yazılmıştır.

nerede sadece iki değer alır

Sayı denir manyetik spin kuantum numarası.

Spektral çizgilerin bölünmesi nereden geldi? Bunu yarı şasi akıl yürütme yardımıyla anlamaya çalışacağız. Klasik fizikte, elektrik yükünün herhangi bir rotasyonu manyetik bir alan yaratır. Yörünge yarıçapı R.klasik elektron, mevcut bir kuvvetle dönüş olarak gösterilebilir. l.alanı kaplamak, yani manyetik bir anı olan manyetik bir dipol olarak

İncir. 5.13. Klasik fiziğin bir parçası olarak elektronun arka ve manyetik momentinin modeli

Klasik Değerlendirme: Orbit yarıçapındaki Elektron R.ve hız v.dolaşım dönemi var

Yörüngede bir puan almak. Sırasında T. aracılığıyla ücretlendirilir e,yani, tanımı gereği mevcut

Ek olarak, elektronun yörünge bir anı vardır.

böylece akım, elektron hızını ortadan kaldırarak yörünge anı ile ifade edilebilir:

Sonra elektron tarafından oluşturulan yörünge manyetik an eşittir

İncir. 5.14. Klasik model Dairesel bir yörüngede elektron

Şimdi nicelleştirme kurallarına uygun olarak değiştirin

ve elde edilebilecek ve daha kesin olarak elde edilebilecek yörüngesel bir manyetik an için bir ifade alıyoruz:

Dolayısıyla sonuçlar takip edilir:

· Mikrome'deki manyetik anlar için doğal birim - sözde magneton Bora. · Herhangi bir eksendeki manyetik momentin projeksiyonu her zaman bir çoklu magneton Bohr'dur: (Şimdi netse neden kuantum numarası n.adlandırılmış manyetik.) · Tutum orbital elektronun manyetik anı orbital momentum momentum higromanyetik tutumiyi

Deneyler, bir elektronun dönüşünün çift manyetizma olduğunu göstermiştir: Spin ile ilişkili kendi elektron manyetik anı eşittir.

yani, onun için gyromanyetik tutum iki kat daha büyük . Bu, elektronun şarj edilmiş bir top olarak hayal edilemeyeceği, kendi ekseninin etrafında döndürülemediği, bu durumda sıradan bir gyromanyetik tutum olacaktır. Kendi manyetik anınızın projeksiyonu için

dan beri

Sonuç olarak, spin manyetik momentinin projeksiyonu için, yörünge hareketine gelince, tüm çoklu bor manyetonu tekrar elde edildi. Nedense, doğa, bir magneton bor ile başa çıkmayı tercih eder ve parçalarıyla değil. Bu nedenle, kendi hareket anlarının yarı-tamsayı değeri, çift gyromanyetik bir tutum tarafından telafi edilir.

İncir. 5.15. Bir elektronun yörünge ve döndürme anlarının gösterimi

Artık, kendi manyetik momentinin bir elektronunun varlığının neden, bazı hesaplanmamış bazı etkileşimin ortaya çıkmasına neden olduğu anlaşılabilir. Bunu yapmak için yine yarı sınıf bir dile geçeceğiz. Elektron orbital hareketi, kendi elektron manyetik anında hareket eden bir manyetik alan yaratır. Benzer şekilde, dünyanın manyetik alanı pusulanın okunu etkiler. Bu etkileşimin enerjisi, atomun enerji seviyelerini kaydırır ve makasın miktarı, genellikle hareket miktarının döndürme ve yörünge anlarından, genellikle konuşur.

Önemli Sonuç:

Örnek 1.Elektronun döndürme ve orbital manyetik anlarının hidrojen atomunda etkileşimi nedeniyle enerji seviyelerinin bölünmesini tahmin ediyoruz.

Yarıçaplı dairesel yuvarlak R.mevcut gücü ile BEN. manyetik alanın merkezinde yaratır

Bu bölüm, yörüngede bir elektronun bir elektronun bir akımla dönüş olarak gösterilebileceğini göstermiştir.

Burada belirttiğimiz değerlendirme için

Sonra, elektronun orbital hareketi tarafından atomdaki orbital hareketi, sipariş miktarı için elde edilir.

Bir elektronun kendi manyetik momentinin etkileşiminin enerjisi manyetik alan büyüklük sırasına eşit

Değerlendirme için, koymak R.ilk yörüngenin borov yarıçapına eşit . Buradaki ifadeyi buradaki ve dikkate alarak

enerji seviyelerinin değişimini tahmin ediyoruz

nerede - yukarıda tanıtıldı (bkz. (3.3)) kalıcı ince yapı. Bilindiği gibi, hidrojen atomunun birinci seviyesinin enerjisi eşittir.

yani (3.13) olarak yeniden yazabilirsiniz

Gibi

a. E \u003d 13 6EVT.

ve göreceli vardiya seviyeleri

deneysel verilere karşılık gelir.

Bu, istenen seviye bölünmesinin bir değerlendirmesidir (hesaplanmaz). Özünde, bölme seviyeleri - bu bir görecik etkidir: ilk yörüngede boron elektron hızı

Bu nedenle, spin mülkiyetinin sonuna kadar, sadece göreceli kuantum teorisinde anlaşılabilir olması şaşırtıcı değildir. Böyle bir görevi uygulamıyoruz, ancak bu şaşırtıcı mülkün elektronunun varlığını dikkate alacağız.

Bir elektronun bir dönüşünün varlığının deneysel kanıtı, Stern Deneyim Bilgileri - Gerlach 1922'de verildi. Deneme fikri, manyetik bir alanda, eksende heterojen olmasıdır. z,alan boyunca hareket eden yer değiştirme kuvveti elektronlarda hareket eder. Bu gücün kökeninin, bir elektrik alanına yerleştirilen elektrikli bir dipolün bir örneğini kullanarak önce anlayışı daha kolaydır. Elektrikli dipol, bir kaç karşıt masraflardır. , küçük bir mesafede bulunur l. Birbirinden arkadaş. Elektrikli dipol anının büyüklüğü olarak tanımlanır.

ve vektör l. Negatif ücretten pozitifliğe yönlendirilir.

Olumlu şarjın noktasında olmasına izin verin r,ve negatif - noktada, bu yüzden

Dipolün gerginliğe sahip bir elektrik alanına yerleştirilmesine izin verin . Dipol üzerinde hareket eden gücü bulacağız. Olumlu bir şarj için güç var

negatif -

Ortaya çıkan kuvvet olacak

Ücretler arasındaki mesafe küçük olduğundan, negatif yükün noktasındaki alan yaklaşık olarak yazılabilir.

Bu ayrışmayı güç için ifadeye değiştirmek F., bulmak

Alan eşit değilse ( E. buna bağlı değildir), daha sonra eşit ve karşıt yönlü kuvvetler dipol şarjları üzerinde hareket eder ve elde edilen kuvvet, denklemden (5.14) aşağıdaki gibi sıfırdır. Bildiğiniz gibi, böyle bir çift dipolü (genellikle nötr olan) kaydırmaz, ancak yalnızca alan boyunca döner (manyetik analog pusula okudur). Homojen olmayan alanda, ortaya çıkan kuvvet sıfırdan farklıdır. Özel durumda, alan sadece koordinata bağlı olduğunda z,denklemde (5.14), sadece sıfırdan türetilmiştir z.

nerede - eksendeki elektrikli anın projeksiyonu z.Homojen olmayan alan, daha güçlü olduğu bölgeye bir dipol çizmeyi amaçlamaktadır.

Manyetik ücretler yoktur, ancak manyetik dipol bir akımla bir dönüşle uygulanır ve özellikleri bir elektrik dipolünün özelliklerine benzer. Bu nedenle, formül (5.15) 'de, elektrik alanını manyetik, elektrikli bir an üzerinde değiştirmek için gereklidir - manyetik ve manyetik ve benzer bir ifadenin denemesinde elektronda elektron üzerinde hareket eden güç için yazılması gerekir.

Tecrübe Programı: Bir atom demeti, homojen olmayan bir manyetik alandan, atomların hızına yönel bir şekilde uçar. Atomların manyetik anlarına etki eden kuvvet onları reddediyor. Buna göre, manyetik moment projeksiyonunun mümkün olan değerleri alanın yönünde, ilk ışın birkaç demete ayrılır. Atomun tam manyetik anı yalnızca elektronun arkasıyla belirlenirse, ilk ışın iki ayrılır. Multielektronik olarak bölünmüş demet atomları için daha büyük olabilir. Denemesi için, Stern ve Gerlah, elektrikli ocakta buharlaştırılan gümüş kullandı. Bölmenin sayısal değerleri milimetrenin payı idi. Yazarlar, sağlam bir atom olmadığı sonuçlarını vurguladı. Aşağıda, bunun ilk grubun unsurları ile deneylerin özellikleri olduğunu göreceğiz.

İncir. 5.16. Stern ve Gerlacha'nın şeması

Stern ve Gerloha'nın deneylerinin ana sonucu - Doğrudan deneysel kanıt niceleme manyetik atomların yol tarifi. Klasik fiziğe göre, ilk ışın üflenmemelidir, ancak manyetik momentin keyfi projeksiyonuna göre manyetik alanın yönünde kucaklaşmak içindir. Buna göre, ekranda, gümüş atomlar tarafından ayrılan iki ayrı satır yerine, bulanık bir şerit gözlenir.

İncir. 5.17. Otto Stern, 1888-1969

İncir. 5.18. Walter Gerlah, 1889-1979

Örnek 2.Bir hızda ve kütlede atomların dar ışını n.Üzerinde hareket ettikleri enine homojen olmayan bir manyetik alandan geçirilir (Şek. 5.19). Alan alanının uzunluğu , mıknatıs'a ekrana uzaklık. Manyetik alan kapalı olduğunda, ekrandaki atomların ışını atomun izini sapma açısını belirleyin.

Spektral çizgiler, döndürür çekirdek thallium

Gereksiz yapıyı öğrenir

7.1. İşin amacı ve içeriği: Bir fabry-kalem interferometresi ve uzun boylu bir liblörün bir dönüşünün tanımı kullanılarak ultra ince bir spektral çizgilerin yapısını inceleyin.

7.2. Ekipman: PC-28'in spektrografı, IT-51 FABRY kalem interferometresi, Merkür ve Toll çiftleri ile USB-2 lambaları, PPLB-3 güç kaynağı.

Çalışmada, yüksek çözünürlüklü spektral cihazlar kullanılarak, çoğu elementin çizgisi, çoklu (ince) çizgi yapısından çok daha dar, karmaşık bir yapı ile tespit edilir. Oluşumu, çekirdeğin manyetik momentlerinin elektronik bir kabuk ile etkileşimi ile ilişkilidir. ultrathone seviye yapısı ve izotopik seviye kayması ile .

Çekirdeğin manyetik anları, bunların varlığı ile ilişkilidir. mekanik anlar Nabız (dönüşler). Döndür Kernel - Kuantum genel kurallar Mekanik anların nicelleştirilmesi. Çekirdek A'nın kitle sayısı bile olsa, SPIN'ün kuantum numarası, tek ve sayı I - yarı amaçlı bir tamsayıdır. Hem proton hem de nötronların bile sayısına sahip olan, hatta bile çekirdekli büyük bir grup bile, sıfır dönüş ve sıfır manyetik anı var. Hatta izotopların bile spektral çizgileri ultra ince bir yapıya sahip değildir. Kalan izotopların sıfır olmayan mekanik ve manyetik anlara sahiptir.

Elektronlar tarafından atomlarda oluşturulan manyetik anlarla analoji ile, çekirdeğin manyetik anı olarak temsil edilebilir.

nerede - Proton kütlesi, nükleer kabukların yapısını göz önünde bulunduran (büyüklük sırasına göre, bire eşit) dikkate alınan çekirdek faktörüdür. Nükleer anların ölçülmesi birimi nükleer bir magnetondur:

Nükleer Magneton B \u003d Magneton Bor'dan 1836 kat daha az. Çekirdeğin düşük manyetik anları, atomdaki elektronların manyetik anlarıyla karşılaştırıldığında, çok parçalı bölünmenin büyüklüğü sırasına göre, spektral çizgilerin yapısının hiperfininin darlığını açıklar.

Çekirdeğin manyetik momentinin atomun elektronları ile enerjisi eşittir.

elektronlar tarafından oluşturulan manyetik alanın çekirdek bulunduğu noktada gerilmesi nerededir.

Hesaplamalar formüle yol açar.

Burada, bu seviye için kalıcı bir değerdir, F, Nucleus nabız ve elektronik kabuğun toplam anının kuantum sayısıdır.

hangi değerler alır

F \u003d J + I, J + I-1, ..., | J-I |. (7.6)

Ultrathine Bölme, Çekirdeğin Z'nin artan şarjı ile, ayrıca atomik denge şarjının olduğu, yaklaşık olarak orantılı olarak atomun iyonizasyonu derecesinde bir artışla artar. Işık elemanlarında, ultra-ince yapı son derece dardır (hücresel fraksiyonlar hakkında), daha sonra HG, T1, PB, BI gibi ağır elementler için, nötr atomlar ve birkaç için değerlere ulaşır. iyonlar durumu.

Şekil l'de bir örnek olarak. Şekil 7.1, rezonans yıkım sodyumun (geçiş) seviyelerinin ve çizgilerinin bir superfine bölünmesi şemasını göstermektedir. Sodyum (Z \u003d 11), Kütle Numarası A \u003d 23 olan tek bir sabit izotopa sahiptir. Çekirdek, tuhaf bir çekirdek grubunu ifade eder ve i \u003d 3/2 döndürür. Çekirdeğin manyetik anı 2.217. Her iki katı bileşenin toplam alt seviyesi, F \u003d 1 ve 2 ile iki ultra sıcak seviyeye ayrılır. Dört takımın seviyesi (F \u003d 0, 1, 2, 3). Seviyenin bölünmesinin boyutu 0,095'e eşittir. Üst seviyelerin bölünmesi çok daha azdır: Seviye için 0,006'ya eşittir, toplam bölme seviyesi 0.0035'tir.

Spektral çizgilerin ultra ince yapısına sahip çalışmalar, bu tür önemli değerleri, çekirdeğin mekanik ve manyetik anları olarak belirlemenizi sağlar.

Çekirdeğin dönüşünün değerini belirleme örneği Doğrudan bileşen sayısı açısından, talyumun nükleer noktasının hesaplanmasıdır ve C \u003d 535.046 nm çizginin yapısına göre. Bölme seviyelerinin tam deseni Şekil 7.2'de sunulmuştur. Tallium iki izotopu vardır: ve doğal karışımın yüzdesi: -29.50 ve -% 70.50. Her iki izotopların da satırları, izotopik ofseti, sırasıyla NM'ye eşittir. Her iki izotoplar için diken çekirdek i \u003d 1/2. Bölme şemasına göre, bir seviyeden seviyeye geçiş sırasında meydana gelen Tallaryum hattının, 2: 5: 5 yoğunluk oranına sahip ultra ince bölünmenin üç bileşeninden oluşmasını beklemek gereklidir. Seviye, takımlar arasındaki mesafeye sahip iki ıstaldan oluşur ve seviye aynı zamanda iki üstünüze ayrılır. Subm'lar arasındaki mesafe önemsizdir, bu nedenle spektroskopik gözlemler, her izotop için ayrı ayrı bir NM () mesafesinde bulunan her izotop için iki bileşen tarafından tespit edilir. Bileşen sayısı açısından, Tallium çekirdeğinin dönmesinin I \u003d 1/2, çünkü J \u003d 1/2 bileşenlerinin sayısının 2I + 1 \u003d 2'si olduğu görülmektedir. Quadrupo Moment Q \u003d 0. Bu, terimin bölünmesinin çok küçük olduğunu ve spektroskopik yolun izin verilmediğini gösterir. Anormal olarak terimin dar bölünmesi, yapılandırmadan öfkeli olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. Toplam sayısı Bu çizginin bileşeni dört. A ve B bileşenleri daha yaygın bir izotopa ve bileşenlere ve B nadirlerine aittir. Komponentin her iki grup da birbirine göre kaydırılır ve daha ciddi izotop, spektrumun mor tarafındaki bir kaymaya karşılık gelir. Yoğunluk oranı bileşeninin ölçümü A: veya içinde: B, izotopların içeriğini doğal bir karışımdaki belirlemenizi sağlar.

7.4. Kurulum Açıklaması.

STS Spektral çizgiler, yalnızca FABRY-PEN INTERferometer (IFP) gibi yüksek çözünürlüklü cihazlar kullanıldığında gözlemlenebilir. IFP, dar spektral aralığı olan bir araçtır (örneğin, λ \u003d 500 nm için ücretsiz bir spektral aralığı, T \u003d 5 mm aynalar arasındaki mesafe olan bir mesafe olan Δλ \u003d 0.025 nm, bu aralıkta Δλ, ince ve ultra ince bir yapı keşfedin). Kural olarak, IFM'ler, monokromatizasyon öncesi için spektral cihazla birlikte kullanılır. Bu monokromatizasyon, ışık akımının girişine interferometre içine veya interferometreden geçtikten sonra gerçekleştirilebilir.

STS spektral çizgileri çalışması için optik şema, Şekil 2'de gösterilmiştir. 7.3.

Işık kaynağı 1 (Metal buharları ile yüksek frekanslı elektrotsuz lamba WW) IFP (3) üzerinde bir lens 2 (f \u003d 75mm) ile tasarlanmıştır. Sonsuzlukta lokalize olan parazit deseni, bir halkalar şeklinde, spektrografın giriş yarık 5'inin (6,7,8-kolimatör, prizmanın) uçluğuna akromatik bir kondenser 4 (f \u003d 150mm) tarafından tasarlanmıştır. Kök, spektrografın oda lensi). Eşmerkezli halkaların orta kısmı, yarık (5) ile bir spektrografla kesilir ve resmin görüntüsü, fotoplastikte kaydedildiği odak düzlemine 9 aktarılır. Bir bar spektrumu durumunda, resim, spektral çizgiler girişimin yüksekliğinde Maxima ve minima yüksekliğinde olacaktır. Böyle bir resim, büyüteçteki kaset kısmından görsel olarak görülebilir. Uygun rakım ile, resim simetrik bir görünüme sahiptir (Şekil 7.4.).

- (çoğaltma bölünmesi), enerji ve spektrum seviyelerini bölme. Spin orbital etkileşiminin neden olduğu atom, molekül ve kristallerin çizgileri. Sublevels sayısı, enerji seviyesi ayrılır, olası yönelimlerin sayısına bağlıdır ... ... Fiziksel ansiklopedi

İnce yapı - İÇİNDE nükleer Fizik İnce yapı (multiplin bölünmesi), farkla belirlenen atomların spektral çizgilerinin bölünmesini açıklar. enerji seviyeleri Geçerli atomik Orbitaller. Ancak, daha ayrıntılı bir çalışma ile her biri ... ... wikipedia

İnce yapı - Döndürme orbital etkileşimi nedeniyle, enerji seviyelerinin, molekül ve kristallerin enerji seviyelerinin, moleküllerin ve kristallerin bölünmesi (bkz. Orbital etkileşimi). Bölünmüş Sublevels sayısı ... ...

Yapı (Değerler) - Yapı (Lat'tan. Structūra "bina"): İçindekiler 1 Temel Değer 2 Diğer Değerler (İle birlikte kullanılır ... Wikipedia ...

Süper akış yapısı - Çekirdeğin manyetik momentinin atomik elektronların manyetik momentinin etkileşiminin neden olduğu, bir atomun enerji seviyelerinin (bkz. Enerji seviyeleri), enerji seviyelerinin (bkz. Enerji seviyeleri). Enerji (e ... ... ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Borovskaya atom modeli - Hidrojen benzeri atomun Borovskaya modeli (z, çekirdeğin şarjı), negatif yüklü elektronun, küçük, pozitif yüklü bir atom çekirdeğini çevreleyen atom kabuğunda sonuçlandığı ... Wikipedia

Formula Zommerfeld Dirac - İçindeki atom çekirdeğinin etrafındaki elektron hareketi klasik mekanik Elipse'nin bir alanı olan bir adiabatik değişmeyen (genelleştirilmiş koordinatlarda) olan bir adyabatik değişmezlik ile karakterize edilmiş doğrusal bir osilatör olarak kabul edilebilir: ... ... wikipedia

Formula Zommerfeld - Dirac - Klasik mekanik çerçevesindeki elektronun atomik çekirdeğin etrafındaki hareketi, bir elipsin alanı olan bir "adiabatik değişmez" ile karakterize edilen "doğrusal bir osilatör" olarak görülebilir ((genelleştirilmiş koordinatlarda) : Nerede ... ... wikipedia

Sommerfeld, Arnold - Arnold Sommerfeld Arnold Sommerfeld Sommerfeld ... wikipedia

Spektroskopi - Elektromanyetik radyasyon spektrumlarının çalışmasında fiziğin bölümü. Burada optik spektroskopiğine bakacağız, genellikle basitlik denir. Işık elektromanyetik radyasyon Dalga boyu L ile 10 3 ila 10 8 m. Bu aralık ... ... Ansiklopedi rengi

Moleküler spektrumlar - Serbest veya kötü bağlı moleküllere ait olan ışığın (CRS) kabartma spektrumları, emilimi ve birleştirici saçılması. Tipik M. S. Çizgili, UV, görünür ve görülebilir ve ... ..., daha az veya daha az dar bantların birleşimi biçiminde gözlenirler. Fiziksel ansiklopedi