PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Теория квантовой механики
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Теория квантовой механики


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Теория квантовой механики


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Краткий курс лекций по физике Кузнецов Сергей Иванович доцент к. ОФ ЕНМФ ТПУ Сег
Описание слайда:

Краткий курс лекций по физике Кузнецов Сергей Иванович доцент к. ОФ ЕНМФ ТПУ Сегодня: * 900igr.net

№ слайда 2 Тема 2. ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ СИСТЕМЫ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ 2.1. Квантовомеханическая
Описание слайда:

Тема 2. ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ СИСТЕМЫ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ 2.1. Квантовомеханическая картина строения атома 2.2. Квантовые числа 2.3. Пространственное квантование (Магнитное квантовое число) 2.4. Спин электрона. Опыт Штерна и Герлаха х

№ слайда 3 Дополнение механической планетарной модели Резерфорда квантовыми постулатами Бор
Описание слайда:

Дополнение механической планетарной модели Резерфорда квантовыми постулатами Бора-Зоммерфельда -

№ слайда 4 приводит к согласию с экспериментальными данными Ангстрема, Бальмера, Зеемана и
Описание слайда:

приводит к согласию с экспериментальными данными Ангстрема, Бальмера, Зеемана и других исследователей.

№ слайда 5 И все же …. Теория Бора-Зоммерфельда использовала два принципиально различных по
Описание слайда:

И все же …. Теория Бора-Зоммерфельда использовала два принципиально различных подхода:

№ слайда 6 понятие непрерывной траектории механики Ньютона, - представление о дискретных кв
Описание слайда:

понятие непрерывной траектории механики Ньютона, - представление о дискретных квантовых состояниях.

№ слайда 7
Описание слайда:

№ слайда 8
Описание слайда:

№ слайда 9 Аналогия теории Бора - Зоммерфельда как слияния двух описаний микромира (Feline)
Описание слайда:

Аналогия теории Бора - Зоммерфельда как слияния двух описаний микромира (Feline)

№ слайда 10 Дальнейшее развитие квантовой механики привело к отказу от механической картины
Описание слайда:

Дальнейшее развитие квантовой механики привело к отказу от механической картины движения электрона в поле ядра.

№ слайда 11 Планетарная модель была заменена квантово-волновым описанием строения атома.
Описание слайда:

Планетарная модель была заменена квантово-волновым описанием строения атома.

№ слайда 12 2.1. Квантовомеханическая картина строения атома х На прошлой лекции мы обсуждал
Описание слайда:

2.1. Квантовомеханическая картина строения атома х На прошлой лекции мы обсуждали ограниченность боровской теории строения атома. Рассмотрим теперь квантовомеханическую теорию атомов, гораздо более полную, чем старая теория Бора. Она сохраняет некоторые аспекты старой теории. Например, электроны могут находиться в атоме только в дискретных состояниях с определенной энергией; при переходе электрона из одного состояния в другое испускается (или поглощается) фотон. Но квантовая механика – не просто обобщение теории Бора. Она представляет собой гораздо более глубокую теорию и рисует совершенно иную картину строения атома.

№ слайда 13 Согласно квантовой механике, не существует определенных круговых орбит электроно
Описание слайда:

Согласно квантовой механике, не существует определенных круговых орбит электронов, как в теории Бора. В силу волновой природы электрон «размазан» в пространстве, подобно «облаку» отрицательного заряда. Для основного состояния атома можно вычислить: х где Ψ(r) – волновая функция положения, зависящая от расстояния r до центра; r1 - радиус первой боровской орбиты. (1)

№ слайда 14 Электронное облако в основном состоянии водорода сферически-симметрично как пока
Описание слайда:

Электронное облако в основном состоянии водорода сферически-симметрично как показано на рисунке х Электронное облако грубо характеризует «размеры» атома, но, поскольку облако может не иметь четко выраженные границы, атомы также не имеют ни точной границы, ни одного определенного размера. Рисунок 1

№ слайда 15 х Как мы увидим в дальнейшем, не все электронные облака сферически-симметричны.
Описание слайда:

х Как мы увидим в дальнейшем, не все электронные облака сферически-симметричны. Обратите внимание на то, что хотя функция Ψ(r) при больших радиусах r, как следует из приведенного выше выражения сильно убывает, она не обращается в нуль на конечных расстояниях. Квантовая механика утверждает, что основная часть атома не представляет собой пустое пространство. Т.к. Ψ→0 только при r→∞, мы заключаем, что и во вселенной не существует в подлинном смысле пустого пространства.

№ слайда 16 х Электронное облако можно интерпретировать как с корпускулярной, так и с волнов
Описание слайда:

х Электронное облако можно интерпретировать как с корпускулярной, так и с волновой точки зрения. Напомним, что под частицей мы понимаем нечто локализованное в пространстве: в любой момент времени частица занимает вполне определенное положение в пространстве. Следовательно, размытое в пространстве облако является результатом волновой природы электронов. Электронное облако можно также интерпретировать как распределение вероятностей для данной частицы.

№ слайда 17 х Если измерить положение электрона 1000 раз, то большинство результатов измерен
Описание слайда:

х Если измерить положение электрона 1000 раз, то большинство результатов измерений соответствовало бы точкам, в которых вероятность велика, хотя электрон случайно может оказаться и там, где вероятность мала. Мы не можем предсказать траектории, по которой будет двигаться электрон. После измерения положения электрона точно предсказать, где будет находиться электрон в последующие моменты времени, невозможно.

№ слайда 18 х Мы можем лишь вычислить вероятность обнаружить электрон в различных точках. Яс
Описание слайда:

х Мы можем лишь вычислить вероятность обнаружить электрон в различных точках. Ясно, что подобная ситуация в корне отличается от классической Ньютоновской физики. Как отмечал впоследствии Н.Бор, при испускании атомом светового фотона, бессмысленно даже спрашивать, как электрон переходит из одного состояния в другое. Решение задачи об энергетических уровнях электрона для водорода (а также водородных систем: атома гелия He+, лития Li2+ и др.) сводится к задаче о движении электрона в кулоновском поле ядра.

№ слайда 19 Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обладающим зарядом Ze (д
Описание слайда:

Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обладающим зарядом Ze (для атома водорода Z = 1) х где r – расстояние между электроном и ядром. (2)

№ слайда 20 График функции U(r). С уменьшением r (при приближении электрона к ядру)функция U
Описание слайда:

График функции U(r). С уменьшением r (при приближении электрона к ядру)функция U(r) неограниченно убывает. х Рисунок 2

№ слайда 21 х Шредингер Эрвин (1887 – 1961) – австрийский физик-теоретик, один из создателей
Описание слайда:

х Шредингер Эрвин (1887 – 1961) – австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Основные работы в области статистической физики, квантовой теории, квантовой механики, общей теории относительности, биофизики. Разработал теорию движения микрочастиц – волновую механику, построил квантовую теорию возмущений – приближенный метод в квантовой механике. За создание волновой механики удостоен Нобелевской премии.

№ слайда 22 Состояние электрона в атоме водорода описывается волновой функцией Ψ, удовлетвор
Описание слайда:

Состояние электрона в атоме водорода описывается волновой функцией Ψ, удовлетворяющей стационарному уравнению Шредингера: х E – полная энергия электрона в атоме. - потенциальная энергия Уравнения типа (3) имеют решение, удовлетворяющее однозначности, конечности и непрерывности волновой функции Ψ, только при собственных значениях энергии: (3) где n = 1, 2, 3,…, т.е. дискретного набора отрицательных значений энергии.

№ слайда 23 Как и в случае «потенциальной ямы» с бесконечно высокими стенками, решение уравн
Описание слайда:

Как и в случае «потенциальной ямы» с бесконечно высокими стенками, решение уравнения Шредингера для атома водорода приводит к появлению дискретных энергетических уровней: При E < 0 движение электрона является связанным – он находится внутри гиперболической «потенциальной ямы». Самый низкий уровень E1, отвечающий минимальной возможной энергии – основной, все остальные En > E1, (n = 2, 3, 4,…) – возбужденные.

№ слайда 24 При E > 0 движение электрона становится свободным; область E > 0 соответствует и
Описание слайда:

При E > 0 движение электрона становится свободным; область E > 0 соответствует ионизированному атому. Из графика следует, что по мере роста главного квантового числа n энергетические уровни располагаются теснее и при n ∞ E∞ 0.

№ слайда 25 Итак, если Бору пришлось вводить дополнительные гипотезы (постулаты), то в квант
Описание слайда:

Итак, если Бору пришлось вводить дополнительные гипотезы (постулаты), то в квантовой механике дискретные значения энергии, являясь следствием самой теории, вытекают непосредственно из решения уравнения Шредингера:

№ слайда 26 В квантовой механике доказывается, что уравнению Шредингера удовлетворяют собств
Описание слайда:

В квантовой механике доказывается, что уравнению Шредингера удовлетворяют собственные функции , определяемые тремя квантовыми числами: главным n, орбитальным l магнитным m. Как уже сказано в предыдущих параграфах – главное квантовое число n, определяет энергетические уровни электрона в атоме и может принимать любые целочисленные значения начиная с единицы (n = 1, 2, 3,…). х 2.2. Квантовые числа

№ слайда 27 Главное квантовое число n характеризует расстояние электрона от ядра – радиус ор
Описание слайда:

Главное квантовое число n характеризует расстояние электрона от ядра – радиус орбиты. х В атомной физике состояния электрона, соответствующие главному квантовому числу n, (n = 1, 2, 3, 4,…) принято обозначать буквами K, L, M, N,…. n 1 2 3 4 K L M N

№ слайда 28 Состояния, соответствующие орбитальному числу l = 0, 1, 2, 3,…, также обозначают
Описание слайда:

Состояния, соответствующие орбитальному числу l = 0, 1, 2, 3,…, также обозначаются буквами s, p, d, f,…. Орбитальное квантовое число l = 0, 1, 2,...n – 1 характеризует эллиптичность орбиты электрона и определяет момент импульса электрона L sharp, principal, diffuse, fundamental l 0 1 2 3 s p d f

№ слайда 29 Эллиптические орбиты А. Зоммерфельда 1915 г.
Описание слайда:

Эллиптические орбиты А. Зоммерфельда 1915 г.

№ слайда 30 Квадрат модуля функции характеризует вероятность найти электрон в заданной точке
Описание слайда:

Квадрат модуля функции характеризует вероятность найти электрон в заданной точке. Область пространства, в которой высока вероятность обнаружить электрон (не менее 0,95), называют орбиталью. l 0 1 s p

№ слайда 31 Орбитали часто называют подоболочками оболочек, поскольку они характеризуют форм
Описание слайда:

Орбитали часто называют подоболочками оболочек, поскольку они характеризуют формы разных орбит, на которых можно обнаружить электроны, находящиеся в одной оболочке (при заданном квантовом числе n).

№ слайда 32 х Решая последовательно задачу об электроне в прямоугольной потенциальной яме мы
Описание слайда:

х Решая последовательно задачу об электроне в прямоугольной потенциальной яме мы доказали только то, что энергия и положение электрона квантуются, т.е. принимают дискретные значения. Решая уравнения Шредингера для атома можно получить выражения для энергии, момента импульса и других динамических переменных электрона без привлечения каких-либо постулатов.

№ слайда 33 Рассмотрим (без вывода) движение электрона в потенциальном поле Стационарное ура
Описание слайда:

Рассмотрим (без вывода) движение электрона в потенциальном поле Стационарное уравнение Шредингера х (1) Так как электрическое поле – центрально-симметрично, то для решения этого уравнения воспользуемся сферической системой координат: r, θ, φ.

№ слайда 34 Воспользуемся сферической системой с координатами (r, θ, φ), которые связаны с д
Описание слайда:

Воспользуемся сферической системой с координатами (r, θ, φ), которые связаны с декартовыми координатами, как это следует из рисунка, соотношениями: ; ; .

№ слайда 35 Подставим в (1) выражение оператора Лапласа в сферических координатах, получим у
Описание слайда:

Подставим в (1) выражение оператора Лапласа в сферических координатах, получим уравнение Шредингера в виде: х (2) Уравнение (2) имеет решение при всех значениях E > 0, это соответствует свободному электрону: При Е < 0 где n = 1, 2, 3…, т.е. энергия принимает дискретные значения. Вывод такой же как и в теории Бора, но здесь этот вывод получается как естественное следствие из уравнения Шредингера.

№ слайда 36 В квантовой механике широко используется понятие – оператор. Под оператором пони
Описание слайда:

В квантовой механике широко используется понятие – оператор. Под оператором понимают правило, посредством которого одной функции φ сопоставляется другая функция f т е. х – символ обозначения оператора. Есть операторы импульса, момента импульса и т.д. – оператор скорости; – ускорения. Если S – путь, то – скорость и т.д.

№ слайда 37 х С помощью оператора стационарное уравнение Шредингера можно записать в виде (4
Описание слайда:

х С помощью оператора стационарное уравнение Шредингера можно записать в виде (4) Здесь – оператор энергии. Это традиционный вид записи уравнения Шредингера.

№ слайда 38 х Для момента импульса в квантовой механике вводятся четыре оператора: оператор
Описание слайда:

х Для момента импульса в квантовой механике вводятся четыре оператора: оператор квадрата момента импульса и три оператора проекций момента импульса на оси координат Воздействуя на Ψ – функцию, полученную при решении уравнения (2) оператором момента импульса (движение электрона вокруг ядра осуществляется по криволинейной траектории) можно получить выражение для момента импульса.

№ слайда 39 х Решение этого уравнения является очень трудным Ограничимся только конечным рез
Описание слайда:

х Решение этого уравнения является очень трудным Ограничимся только конечным результатом: Собственное значение орбитального момента импульса электрона Le (5) l – орбитальное квантовое число(l = 0, 1, 2,… n – 1) Из этого выражения видно, что момент импульса электрона в атоме тоже квантуется. Уравнение для момента импульса электрона.

№ слайда 40 х Если обратиться к привычной нам модели атома, то: n – характеризует среднее ра
Описание слайда:

х Если обратиться к привычной нам модели атома, то: n – характеризует среднее расстояние электрона от ядра (радиус орбиты); l – характеризует эллиптичность орбиты:

№ слайда 41 Основным состоянием электрона в атоме водорода является s – состояние:
Описание слайда:

Основным состоянием электрона в атоме водорода является s – состояние:

№ слайда 42 х Если вычислить наиболее вероятное расстояние от ядра для электрона в s –состоя
Описание слайда:

х Если вычислить наиболее вероятное расстояние от ядра для электрона в s –состоянии, получим: – это первый Боровский радиус в СИ: Для других значений n получим выражения, соответствующие следующим Боровским орбитам.

№ слайда 43 х Боровские орбиты электрона представляют собой геометрическое место точек, в ко
Описание слайда:

х Боровские орбиты электрона представляют собой геометрическое место точек, в которых с наибольшей вероятностью может быть обнаружен электрон. По теории Бора вероятность нахождения электрона при любых других значениях r, кроме r = r1, равна нулю.

№ слайда 44 х Согласно квантовой механике эта вероятность лишь достигает максимальное значен
Описание слайда:

х Согласно квантовой механике эта вероятность лишь достигает максимальное значение при r = r1 . Допускается нахождение электрона и на других расстояниях от ядра, но с меньшей вероятностью.

№ слайда 45
Описание слайда:

№ слайда 46 Из курса электричество магнетизма мы знаем, что орбитальный момент импульса элек
Описание слайда:

Из курса электричество магнетизма мы знаем, что орбитальный момент импульса электрона и пропорциональный ему магнитный момент ориентированы перпендикулярно плоскости орбиты электрона и противоположно направлены. х 2.3. Пространственное квантование (магнитное квантовое число)

№ слайда 47 Между и х существует связь – орбитальное гиромагнитное отношение. Такая связь ве
Описание слайда:

Между и х существует связь – орбитальное гиромагнитное отношение. Такая связь векторов сохраняется и в теории Бора.

№ слайда 48 В квантовой механике, естественно, не может быть указана ориентация и относитель
Описание слайда:

В квантовой механике, естественно, не может быть указана ориентация и относительно плоскости электронной орбиты (орбиты, в буквальном смысле этого слова, нет). х

№ слайда 49 Для указанной ориентации и должно быть выбрано некоторое направление в пространс
Описание слайда:

Для указанной ориентации и должно быть выбрано некоторое направление в пространстве, и расположение может быть задано углом между вектором и этим направлением. За указанное направление выбирается направление внешнего магнитного поля: х

№ слайда 50 В классической физике представлялось само собой разумеющимся, что вектор орбитал
Описание слайда:

В классической физике представлялось само собой разумеющимся, что вектор орбитального момента импульса электрона (или магнитного момента ) может быть ориентирован относительно выбранного направления произвольным образом, т.е. плоскость Боровских орбит тоже может быть ориентирована произвольно. х

№ слайда 51 Однако, такое предположение оказалось ошибочным. В квантовой механике строго док
Описание слайда:

Однако, такое предположение оказалось ошибочным. В квантовой механике строго доказывается (это следует из решения уравнения Шредингера), что проекция (Lz) вектора на направление внешнего поля (z) может принимать лишь целочисленные значения кратные ħ х (2.3.2) m = 0, ±1, ±2,…±l – магнитное квантовое число. l – орбитальное квантовое число, Таким образом, может принимать (2l + 1) ориентаций в пространстве.

№ слайда 52 Определим величину модуля . Т.к. проекция не может быть больше модуля вектора, т
Описание слайда:

Определим величину модуля . Т.к. проекция не может быть больше модуля вектора, то, следовательно . Отсюда следует, что максимальное значение |m| = l (m – целое число). Итак, m тоже может принимать (2l + 1) значений (l = 0 дает одно «лишнее» значение), т. е. может принимать (2l + 1) ориентаций в пространстве. х

№ слайда 53 х Таким образом, пространственное квантование приводит к «расщеплению» энергетич
Описание слайда:

х Таким образом, пространственное квантование приводит к «расщеплению» энергетических уровней на ряд подуровней. Возможные ориентации вектора в состояниях s, p, d.

№ слайда 54 Расщепление энергетических уровней в магнитном поле было обнаружено в 1896 г. го
Описание слайда:

Расщепление энергетических уровней в магнитном поле было обнаружено в 1896 г. голландским физиком П. Зееманом и получило название эффекта Зеемана. Расщепление уровней энергии во внешнем электрическом поле тоже доказано экспериментально и называется эффектом Штарка.

№ слайда 55 Эффект Зеемана В магнитном поле P - S переход Триплет линий
Описание слайда:

Эффект Зеемана В магнитном поле P - S переход Триплет линий

№ слайда 56 Орбитальный магнитный момент
Описание слайда:

Орбитальный магнитный момент

№ слайда 57 Вектор индукции магнитного поля В Возможные ориентации вектора орбитального магн
Описание слайда:

Вектор индукции магнитного поля В Возможные ориентации вектора орбитального магнитного момента (для орбиты с l = 1 ).

№ слайда 58 Эффект Зеемана нормальный и аномальный (вид перпендикулярно направлению магнитно
Описание слайда:

Эффект Зеемана нормальный и аномальный (вид перпендикулярно направлению магнитного поля). а – синглет цинка; б – главный дублет натрия; в – нормальный триплет; г – аномальное расщепление.

№ слайда 59 х 2.4. Опыт Штерна и Герлаха. В 1922 году Штерн и Герлах поставили опыты, целью
Описание слайда:

х 2.4. Опыт Штерна и Герлаха. В 1922 году Штерн и Герлах поставили опыты, целью которых было измерение магнитных моментов Pm атомов различных химических элементов. Для химических элементов, образующих первую группу таблицы Менделеева и имеющих один валентный электрон, магнитный момент атома равен магнитному моменту валентного электрона, т. е. одного электрона.

№ слайда 60 х Идея опыта заключалась в измерении силы, действующей на атом в сильно - неодно
Описание слайда:

х Идея опыта заключалась в измерении силы, действующей на атом в сильно - неоднородном магнитном поле. Неоднородность магнитного поля должна быть такова, чтобы она сказывалась на расстояниях порядка размера атома. Только при этом можно было получить силу, действующую на каждый атом в отдельности.

№ слайда 61 х В колбе вакуум 10–5 мм. рт. ст., К – серебряный шарик, который нагревался до т
Описание слайда:

х В колбе вакуум 10–5 мм. рт. ст., К – серебряный шарик, который нагревался до температуры испарения. Рисунок 5 Атомы серебра летели с тепловой скоростью около 100 м/с В – щелевые диафрагмы А – фотопластинка.

№ слайда 62 х Если бы момент импульса атома (и его магнитный момент ) мог принимать произвол
Описание слайда:

х Если бы момент импульса атома (и его магнитный момент ) мог принимать произвольные ориентации в пространстве, т.е. в магнитном поле, то можно было ожидать непрерывного распределения попаданий атомов серебра на фотопластинку с большой плотностью попаданий в середине. Но на опыте были получены совершенно неожиданные результаты: на фотопластинке получились две резкие полосы – все атомы отклонялись в магнитном поле двояким образом, соответствующим лишь двум возможным ориентациям магнитного момента (рисунок 6).

№ слайда 63
Описание слайда:

№ слайда 64 х Рисунок 6
Описание слайда:

х Рисунок 6

№ слайда 65 Этим доказывался квантовый характер магнитных моментов электронов. Количественны
Описание слайда:

Этим доказывался квантовый характер магнитных моментов электронов. Количественный анализ показал, что проекция магнитного момента электрона равна х – магнетон Бора Т.е. для серебра Штерн и Герлах получили, что проекция магнитного момента атома (электрона) на направление магнитного поля численно равна магнетону Бора. Напомню:

№ слайда 66 х Опыты Штерна и Герлаха не только подтвердили пространственное квантование моме
Описание слайда:

х Опыты Штерна и Герлаха не только подтвердили пространственное квантование моментов импульсов в магнитном поле, но и дали экспериментальное подтверждение тому, что магнитные моменты электронов тоже состоят из некоторого числа «элементарных моментов», т.е. имеют дискретную природу. Единицей измерения магнитных моментов электронов и атомов является магнетон Бора (ħ – единица измерения механического момента импульса).

№ слайда 67 х Кроме того, в этих опытах было обнаружено новое явление. Валентный электрон в
Описание слайда:

х Кроме того, в этих опытах было обнаружено новое явление. Валентный электрон в основном состоянии атома серебра имеет орбитальное квантовое число l = 0 (s – состояние). Но при l = 0, (проекция момента импульса на направление внешнего поля равна нулю). Возник вопрос, пространственное квантование какого момента импульса обнаружилось в этих опытах и проекция какого магнитного момента равна магнетону Бора?

№ слайда 68 х В 1925 г. студенты Геттингенского университета Гаудсмит и Уленбек предложили с
Описание слайда:

х В 1925 г. студенты Геттингенского университета Гаудсмит и Уленбек предложили существование собственного механического момента импульса у электрона S (спина) и, соответственно, собственного магнитного момента электрона mS. Введение понятия спина сразу объяснило ряд затруднений, имевшихся к тому времени в квантовой механике и в первую очередь, результатов опытов Штерна и Герлаха.

№ слайда 69 Спин электрона S Собственный магнитный момент электрона
Описание слайда:

Спин электрона S Собственный магнитный момент электрона

№ слайда 70 х Спин, как заряд и масса есть свойство электрона П.Дирак впоследствии показал,
Описание слайда:

х Спин, как заряд и масса есть свойство электрона П.Дирак впоследствии показал, что существование спина вытекает из решения релятивистского волнового уравнения Шредингера. Из общих выводов квантовой механики следует, что спин S –спиновое квантовое число. Авторы дали такое толкование спина: электрон вращающийся волчок. Но тогда следует, что «поверхность» волчка (электрона) должна вращаться с линейной скоростью равной 300с, где с – скорость света. От такого толкования спина пришлось отказаться.

№ слайда 71 х Аналогично, проекция спина на ось z (LSz) (ось z совпадает с направлением внеш
Описание слайда:

х Аналогично, проекция спина на ось z (LSz) (ось z совпадает с направлением внешнего магнитного поля) должна быть квантована и вектор LSz может иметь (2S + 1) различных ориентаций в магнитном поле. Из опытов Штерна и Герлаха следует, что таких ориентаций всего две: 2S + 1 = 2, а значит S = 1/2.

№ слайда 72 х Для атомов первой группы, валентный электрон которых находится в s – состоянии
Описание слайда:

х Для атомов первой группы, валентный электрон которых находится в s – состоянии (l = 0) момент импульса атома равен спину валентного электрона. Поэтому обнаруженное для таких атомов пространственное квантование момента импульса в магнитном поле является доказательством наличия у спина лишь двух ориентаций во внешнем поле. (Опыты с электронами в p – состоянии подтвердили этот вывод, хотя картина получилась более сложной) (желтая линия натрия – дуплет из-за наличия спина).

№ слайда 73 х Численное значение спина электрона По аналогии с пространственным квантованием
Описание слайда:

х Численное значение спина электрона По аналогии с пространственным квантованием орбитального момента (L) проекция LSz = mSħ, т.е. тоже должна быть квантованной величиной (аналогично, как m = e, то и mS = S). Проекция спина на направление внешнего магнитного поля, являясь квантовой величиной, определяется выражением: где – магнитное спиновое квантовое число. может принимать только два значения, что и наблюдается в опыте Штерна и Герлаха.

№ слайда 74 И так магнитное спиновое квантовое число может принимать два значения. Спиновое
Описание слайда:

И так магнитное спиновое квантовое число может принимать два значения. Спиновое квантовое число S имеет только одно значение S = 1/2. Итак, проекция спинового механического момента импульса на направление внешнего магнитного поля может принимать два значения: х (2.4.1) Так как мы всегда имеем дело с проекциями, то говоря, что спин имеет две ориентации; имеем в виду, что две проекции.

№ слайда 75 Проекция магнитного момента электрона на направление внешнего поля: (часто говор
Описание слайда:

Проекция магнитного момента электрона на направление внешнего поля: (часто говорят о собственном магнитном моменте электрона) Отношение – спиновое гиромагнитное отношение.

№ слайда 76
Описание слайда:

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru