原子的精细结构:电子的自旋原子的精细结构:电子的自旋第四章内容: 内容:1、原子中电子轨道运动的磁矩 原子中电子轨道运动的磁矩2、施特恩 施特恩 盖拉赫实验 盖拉赫实验3、电子自旋的假设4、碱金属双线5、塞曼效应重点: 重点: 电子自旋及其量子数 电子自旋及其量子数6、氢原子能谱研究进展*杨振宁:“我们已经对自旋有了最终的描述了吗?我不这样认为。” 问题的提出:光谱的精细结构 一、有关的电磁学知识1电偶极矩(1) 均匀电场中:18 18 原子中电子轨道运动的磁矩原子中电子轨道运动的磁矩 (2) 非均匀电场中:电场强度沿Z 轴,随Z 的变化为) 合力 : 在外场方向的投影2磁矩 方向与 方向满足右手螺旋关系。 均匀磁场中:非均匀磁场中: 磁场方向沿 轴,随 的变化为合力: 在外场方向的投影 3力和力矩力是引起动量变化的原因:力矩是引起角动量变化的原因:二、电子轨道运动的磁矩 电子轨道运动的闭合电流为:“-”表示电流方向与电子运动方向相反 面积:一个周期扫过的面积:(1)经典表示式L=Jw拉莫进动,在外场角速度z(B) 是量子化的 也是量子化的。 玻尔磁子 空间取向量子化 (2)量子表示式