大物第16章(2)

1、N.玻爾、玻爾、M.玻恩、玻恩、 W.L.布拉格、布拉格、L.V.德布羅意、德布羅意、A.H.康普頓、康普頓、M.居里、居里、P.A.M 狄喇克、狄喇克、A.愛因斯坦、愛因斯坦、W.K.海森堡、海森堡、郞之萬、郞之萬、W.泡利、普朗克、薛定諤泡利、普朗克、薛定諤 等等 第五次索爾維會(huì)議與會(huì)者合影第五次索爾維會(huì)議與會(huì)者合影(1927年)假設(shè)假設(shè): 實(shí)物粒子具有實(shí)物粒子具有 波粒二象性。波粒二象性。22202/1chcmhmchEv220/1cmhmhphvvv一一. 德布羅意假設(shè)德布羅意假設(shè)(1924年年)hmcE216.5 微觀粒子的波粒二象性微觀粒子的波粒二象性 不確定關(guān)系不確定關(guān)系 hmp

2、v頻率頻率波長波長革末革末戴維孫電子散射實(shí)驗(yàn)戴維孫電子散射實(shí)驗(yàn)(1927年年)，觀測到電子衍射現(xiàn)象。，觀測到電子衍射現(xiàn)象。X射射線線電電子子束束（波長相同）（波長相同）衍射圖樣衍射圖樣電子雙縫干涉圖樣電子雙縫干涉圖樣物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：楊氏雙縫干涉圖樣楊氏雙縫干涉圖樣計(jì)算經(jīng)過電勢差計(jì)算經(jīng)過電勢差 U1 =150 V 和和 U2 =104 V 加速的電子的德布加速的電子的德布羅意波長羅意波長（不考慮相對論效應(yīng)）（不考慮相對論效應(yīng)）。例例 解解 eUm2021v02meUvnm225. 11200UUemhmhvnm 1 . 01nm 0123. 02根據(jù)根據(jù)，加速后電子的速度為，

3、加速后電子的速度為根據(jù)德布羅意關(guān)系根據(jù)德布羅意關(guān)系 p = h /，電子的德布羅意波長為電子的德布羅意波長為波長分別為波長分別為說明說明觀測儀器的分辨本領(lǐng)觀測儀器的分辨本領(lǐng) 22. 1DR 電子波波長電子波波長光波波長光波波長電子顯微鏡分辨率電子顯微鏡分辨率遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)大于光學(xué)顯微鏡分辨率光學(xué)顯微鏡分辨率二二. 不確定關(guān)系不確定關(guān)系 1. 動(dòng)量動(dòng)量 坐標(biāo)不確定關(guān)系坐標(biāo)不確定關(guān)系微觀粒子的位置坐標(biāo)微觀粒子的位置坐標(biāo) x 、 動(dòng)量動(dòng)量 分量分量 px 不能同時(shí)具有確不能同時(shí)具有確定的值。定的值。一個(gè)量確定的越準(zhǔn)確，另一個(gè)量的不確定程度就越大。一個(gè)量確定的越準(zhǔn)確，另一個(gè)量的不確定程度就越大。xpx、分別

4、是分別是 x、 px 的不確定量，其乘積的不確定量，其乘積下面借助電子單縫衍射實(shí)驗(yàn)加以說明。下面借助電子單縫衍射實(shí)驗(yàn)加以說明。2xpxpx/hp 電電子子束束xsinx電子經(jīng)過狹縫，其坐標(biāo)電子經(jīng)過狹縫，其坐標(biāo) x 的不確定量為的不確定量為 x ；大部分大部分電子落在電子落在中央明紋中央明紋xsinpxhppx/sinhpxxpx0電子經(jīng)過狹縫，其坐標(biāo)電子經(jīng)過狹縫，其坐標(biāo) x 的不確定量為的不確定量為 x ；電電子子束束x 動(dòng)量分量動(dòng)量分量 px的的不確定量為不確定量為x/hp xsin減小縫寬減小縫寬 x, x 確定的越準(zhǔn)確確定的越準(zhǔn)確px的不確定度的不確定度, 即即px越大越大 原子的線度約

5、為原子的線度約為 10- -10 m ，求原子中電子速度的不確定量。，求原子中電子速度的不確定量。10313410101 . 914. 341063. 62xmmpxxvsm 108 . 55電子速度的不確定量為電子速度的不確定量為氫原子中電子速率約為氫原子中電子速率約為 106 m/s。速率不確定量與速率本身。速率不確定量與速率本身的的數(shù)量級(jí)基本相同，因此原子中電子的位置和速度不能同時(shí)數(shù)量級(jí)基本相同，因此原子中電子的位置和速度不能同時(shí)完全確定，也沒有確定的軌道。完全確定，也沒有確定的軌道。 原子中電子的位置不確定量原子中電子的位置不確定量 10- -10 m，由不確定關(guān)系，由不確定關(guān)系2xp

6、x例例解解說明說明2. 能量能量 時(shí)間不確定關(guān)系時(shí)間不確定關(guān)系反映了原子能級(jí)寬度反映了原子能級(jí)寬度E 和原子在和原子在該能級(jí)的平均壽命該能級(jí)的平均壽命 t 之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 基態(tài)基態(tài)eV 1028tE輻射光譜線固有寬度輻射光譜線固有寬度hE hE 2EE 2EE 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) E基態(tài)基態(tài)壽命壽命t光輻射光輻射2tE能級(jí)寬度能級(jí)寬度平均壽命平均壽命 t 10-8 s平均壽命平均壽命 t 能級(jí)寬度能級(jí)寬度 E 0一一. 波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋波函數(shù)及其統(tǒng)計(jì)解釋 )(0) (20ee),(pxEtixtitx微觀粒子微觀粒子具有波動(dòng)性具有波動(dòng)性用物質(zhì)波波函數(shù)描述用物質(zhì)波波函數(shù)描述微觀粒子狀態(tài)微觀

7、粒子狀態(tài)1925年薛定諤年薛定諤例如例如自由粒子沿自由粒子沿 x 軸正方向運(yùn)動(dòng)，由于其能量、動(dòng)量為常量，軸正方向運(yùn)動(dòng)，由于其能量、動(dòng)量為常量，所以所以 v 、 不隨時(shí)間變化，其物質(zhì)波是單色平面波，波不隨時(shí)間變化，其物質(zhì)波是單色平面波，波函數(shù)為函數(shù)為16.6 波函數(shù)波函數(shù) 一維定態(tài)薛定諤方程一維定態(tài)薛定諤方程 波函數(shù)波函數(shù) 描寫微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的函數(shù)描寫微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的函數(shù)波函數(shù)的物理意義：波函數(shù)的物理意義：2| ),(|tr t 時(shí)刻，粒子在空間時(shí)刻，粒子在空間 r 處處的單位體積中出現(xiàn)的概率，又稱為概率密度的單位體積中出現(xiàn)的概率，又稱為概率密度VtrtrVtrWd),(),(d| ),(|

8、d*21. 時(shí)刻時(shí)刻 t , 粒子粒子在空間在空間 r 處處 dV 體積內(nèi)出現(xiàn)的概率體積內(nèi)出現(xiàn)的概率1ddd| ),(|2zyxtr2. 歸一化條件歸一化條件 ( (粒子在整個(gè)空間出現(xiàn)的概率為粒子在整個(gè)空間出現(xiàn)的概率為1)1) 3. 波函數(shù)必須單值、有限、連續(xù)波函數(shù)必須單值、有限、連續(xù)概率密度在任一處都是唯一、有限的概率密度在任一處都是唯一、有限的, , 并在整個(gè)空間內(nèi)連續(xù)并在整個(gè)空間內(nèi)連續(xù)VtrWd| ),(|d2電子數(shù)電子數(shù) N=7電子數(shù)電子數(shù) N=100電子數(shù)電子數(shù) N=3000電子數(shù)電子數(shù) N=20000電子數(shù)電子數(shù) N=70000單個(gè)粒子單個(gè)粒子在哪一處出現(xiàn)是在哪一處出現(xiàn)是偶然事件偶

9、然事件；4. 大量粒子大量粒子的分布有確定的的分布有確定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律。出現(xiàn)概率小出現(xiàn)概率大電電子子雙雙縫縫干干涉涉圖圖樣樣二二. 薛定諤方程薛定諤方程 (1926年年)描述微觀粒子在外力場中運(yùn)動(dòng)的微分方程描述微觀粒子在外力場中運(yùn)動(dòng)的微分方程 。質(zhì)量質(zhì)量 m 的粒子在外力場中運(yùn)動(dòng)，勢能函數(shù)的粒子在外力場中運(yùn)動(dòng)，勢能函數(shù) V ( r , t ) ，薛定，薛定諤方程為諤方程為ttritrtrVzyxm),(),(),(22222222粒子在穩(wěn)定力場中運(yùn)動(dòng)，勢能函數(shù)粒子在穩(wěn)定力場中運(yùn)動(dòng)，勢能函數(shù) V ( r ) 、能量、能量 E 不隨時(shí)不隨時(shí)間變化，粒子處于定態(tài)，定態(tài)波函數(shù)寫為間變化，粒子處于定

10、態(tài)，定態(tài)波函數(shù)寫為tEiertr)(),(由上兩式得由上兩式得0)(2)(2222222rVEmrzyx定態(tài)薛定諤方程定態(tài)薛定諤方程粒子能量粒子能量一維定態(tài)薛定諤方程一維定態(tài)薛定諤方程（粒子在一維空間運(yùn)動(dòng)（粒子在一維空間運(yùn)動(dòng)) ) 02d)(d222xVEmxx描描述述外外力力場場的的勢勢能能函函數(shù)數(shù)注意：波函數(shù)的連續(xù)、單值、有限性以及歸一化條件注意：波函數(shù)的連續(xù)、單值、有限性以及歸一化條件(3) 薛定諤方程是量子力學(xué)的一個(gè)基本假設(shè)。是量子力學(xué)的動(dòng)薛定諤方程是量子力學(xué)的一個(gè)基本假設(shè)。是量子力學(xué)的動(dòng)力學(xué)方程，它的地位就同經(jīng)典力學(xué)中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律一樣。力學(xué)方程，它的地位就同經(jīng)典力學(xué)中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律

11、一樣。其正確性依靠實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。其正確性依靠實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。2)(),(rtr(1)(1)求解求解 E （粒子能量）（粒子能量） ( r ) （定態(tài)波函數(shù)）定態(tài)波函數(shù)）(2)(2)當(dāng)粒子處于定態(tài)時(shí)，粒子在空間出現(xiàn)的概率是穩(wěn)定不變的當(dāng)粒子處于定態(tài)時(shí)，粒子在空間出現(xiàn)的概率是穩(wěn)定不變的說明說明三三. 一維無限深勢阱中的粒子一維無限深勢阱中的粒子 0 x a 區(qū)域，定態(tài)薛定諤方程為區(qū)域，定態(tài)薛定諤方程為x0 aV ( x )勢能函數(shù)勢能函數(shù) 02dd222xmExx222mEk令令V (x) = 0 0 x x 或或 x a0)(x0)(x0 x 或或 x a 區(qū)域區(qū)域0)(x 0dd222xkxx波函數(shù)在

12、波函數(shù)在 x = 0 處連續(xù)，有處連續(xù)，有 00 cos0 sin0kBkA在在 x = a 處連續(xù)，有處連續(xù)，有 kxAxsin 0sinkaAa222mEk ank所以所以0)(xx0 aV ( r )0)(x)(x kxBkxAxcossin解為解為其中其中因此因此0 B量子數(shù)為量子數(shù)為 n 的定態(tài)波函數(shù)為的定態(tài)波函數(shù)為 xanAxnnsin由歸一化條件由歸一化條件1d| )(|2xxnaAn/2xanaxnsin2)(波函數(shù)波函數(shù)可得可得1E1233 EE 1222 EE 波函數(shù)波函數(shù)122228EnmahnEn粒子能量粒子能量能量是量子化的能量是量子化的x0 a概率分布概率分布例例:

13、 : 設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為m 的微觀粒子處在寬度為的微觀粒子處在寬度為L 的一維無限深勢阱中，的一維無限深勢阱中，試求試求：1 粒子在粒子在4/0Lx 區(qū)域中出現(xiàn)的概率？區(qū)域中出現(xiàn)的概率？2 在哪些量子態(tài)上，在哪些量子態(tài)上，L /4 處的概率密度最大？處的概率密度最大？解解：1. 已知粒子的定態(tài)波函數(shù)已知粒子的定態(tài)波函數(shù)xLnLxsin2)(概率密度為概率密度為xLnLx22sin2)(4/0Lx 區(qū)域中出現(xiàn)的概率區(qū)域中出現(xiàn)的概率在在dxxLnLdxPLL4/024/0sin22sin2141nn4sin2)4(2LLnLL2. 在在 L /4 處的概率密度：處的概率密度：概率密度最大對應(yīng)概率密度

14、最大對應(yīng)14sinn2124kn,10, 6 , 2n概率密度最大的量子態(tài)概率密度最大的量子態(tài)2022)(2UEmk2212mEk 0)(d)(d121212xkxx定態(tài)薛定諤方程：定態(tài)薛定諤方程：四四. .隧道效應(yīng)（勢壘貫穿）隧道效應(yīng)（勢壘貫穿）勢壘勢壘區(qū)區(qū)區(qū)0 aU0 區(qū) U ( x ) = 0 x a區(qū)區(qū) U ( x ) = 0 x 0區(qū) U ( x ) = U0 0 x a2212mEk E E0)(d)(d222222xkxx0)(d)(d321232xkxx)0()0(210201ddddxxxx)()(32aaaxaxxxdddd32得到得到4個(gè)方程，求出常數(shù)個(gè)方程，求出常數(shù) A

15、1 、B1 、 A2 、B2 和和 A3 間關(guān)系，從間關(guān)系，從而得到反射系數(shù)而得到反射系數(shù) 和透射系數(shù)和透射系數(shù)分別為分別為波函數(shù)在波函數(shù)在 x = 0 ，x = a 處連續(xù)處連續(xù)區(qū) 區(qū) 區(qū) xikxikeBeAx11111)(xikxikeBeAx11333)(xikxikeBeAx22222)(x = 0 處：處：x = a 處：處：2121| /|ABR 2123| /|AAT 0 aU0 E三個(gè)區(qū)域的波函數(shù)分別為三個(gè)區(qū)域的波函數(shù)分別為B3 = 0222122222122222214)(sin)()(sin)(kkakkkakkkR222122222122214)(sin)(4kkakk

16、kkkT入射粒子一部分透射到達(dá)入射粒子一部分透射到達(dá)III 區(qū)，另一部分被勢壘反射回區(qū)，另一部分被勢壘反射回I 區(qū)區(qū) 1 RT討論討論(1)E U0 , R0, 即使粒子總能量大于勢壘高度，入射粒子并非即使粒子總能量大于勢壘高度，入射粒子并非全部透射進(jìn)入全部透射進(jìn)入 III 區(qū)區(qū),仍有一定概率被反射回仍有一定概率被反射回 I 區(qū)。區(qū)。 (2)E U0 , T0, 雖然粒子總能量小于勢壘高度，入射粒子仍雖然粒子總能量小于勢壘高度，入射粒子仍可能穿過勢壘進(jìn)入可能穿過勢壘進(jìn)入 III 區(qū)區(qū) 隧道效應(yīng)隧道效應(yīng)0 aU0 EB3 = 0(3) 透射系數(shù)透射系數(shù)T 隨勢壘寬度隨勢壘寬度a、粒子質(zhì)量、粒子質(zhì)

17、量m 和能量差變化，和能量差變化， 隨著勢壘隨著勢壘的的加寬、加高透射系數(shù)減小。加寬、加高透射系數(shù)減小。 粒子類型粒子類型粒子能量粒子能量勢壘高度勢壘高度 勢壘寬度勢壘寬度透射系數(shù)透射系數(shù)電子電子1eV2eV1eV2eV1eV2eV210-10m510-10m0.024210-10m0.51質(zhì)子質(zhì)子310-381982年，賓尼（年，賓尼（G.Binnig）和羅雷爾）和羅雷爾(H.Rohrer)利用電子的隧道利用電子的隧道效應(yīng)，研制了掃描隧道顯微鏡（效應(yīng)，研制了掃描隧道顯微鏡（STM)。The Nobel Prize in Physics 1986 Scanning Tunneling Micr

18、oscopy (STM)的出現(xiàn)，使人類第一的出現(xiàn)，使人類第一次能夠?qū)崟r(shí)觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面上的排列狀態(tài)以及與表面次能夠?qū)崟r(shí)觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面上的排列狀態(tài)以及與表面電子行為有關(guān)的性質(zhì)，在表面科學(xué)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)、電子行為有關(guān)的性質(zhì)，在表面科學(xué)、微電子技術(shù)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中具有重大的意義和應(yīng)用前景。生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中具有重大的意義和應(yīng)用前景。2.2.定態(tài)薛定諤方程定態(tài)薛定諤方程3.3.能量量子化能量量子化) , 2 , 1 , 0( )21( nhnEn0)()21(2)( 222xxmEmx普朗克量子化假設(shè)普朗克量子化假設(shè) En=nhv E0= 0說明說明量子力學(xué)

19、結(jié)果量子力學(xué)結(jié)果 En=(n+1/2)hv E0= hv/2 零點(diǎn)能零點(diǎn)能五五. .一維諧振子一維諧振子1.1.勢能函數(shù)勢能函數(shù)2222121)(xmkxxUm 振子質(zhì)量，振子質(zhì)量， 固有頻率，固有頻率，x 位移位移六六. .氫原子氫原子02)(2222222VEmzyxreV024球坐標(biāo)的定態(tài)薛定諤方程球坐標(biāo)的定態(tài)薛定諤方程0)4(2sin1)(sinsin1)(10222222222reEmrrrrrr其解一般為其解一般為的函數(shù)：的函數(shù)：,r),(r1. 能量量子化能量量子化 能量能量主量子數(shù)主量子數(shù) n = 1 ，2 ，3 ，2122042)8(1nEhmenEneVE6 .131基態(tài)能

20、量基態(tài)能量能級(jí)間隔隨主量子的增大而減小，能級(jí)間隔隨主量子的增大而減小，En2. 角動(dòng)量量子化角動(dòng)量量子化 電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量prL電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的能量電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的能量222221mrLmElv222)1(mrllEl.)3 ,2, 1( l3. 角動(dòng)量空間量子化角動(dòng)量空間量子化 角動(dòng)量的空間取向也是量子化的。角動(dòng)量的空間取向也是量子化的。電子云的轉(zhuǎn)動(dòng)具有角動(dòng)量量子化；電子云的轉(zhuǎn)動(dòng)具有角動(dòng)量量子化；波函數(shù)指出波函數(shù)指出電子云轉(zhuǎn)動(dòng)相電子云轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于一圓電流當(dāng)于一圓電流圓電流具有圓電流具有一定的磁矩一定的磁矩磁矩在外磁場的作用磁矩在外磁場的作用下具有一定的取向下具有一定的取向電

21、子云磁矩方向總與電子云磁矩方向總與其角動(dòng)量方向相反其角動(dòng)量方向相反電子云轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量電子云轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量方向有一定的取向方向有一定的取向角量子數(shù)角量子數(shù) l = 0 ，1 ，2 ， , n-1) 1( llL電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量電子繞核轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量 L 的大小的大小通常用通常用,fdps代表代表,3 ,2, 1 ,0l等各個(gè)狀態(tài)等各個(gè)狀態(tài)ZB ,LzLo經(jīng)典理論：經(jīng)典理論：空間取向是連續(xù)的空間取向是連續(xù)的可取可取0的任意值的任意值量子力學(xué)理論：量子力學(xué)理論： 空間取向是不連續(xù)的空間取向是不連續(xù)的zL的取值是離散的的取值是離散的對應(yīng)一個(gè)角量子數(shù)對應(yīng)一個(gè)角量子數(shù)l ，角動(dòng)量有，角動(dòng)量有 2l+1 個(gè)

22、取向個(gè)取向角動(dòng)量角動(dòng)量 L 的在外磁場方向的在外磁場方向Z 的投影的投影l(fā)zmL 磁量子數(shù)磁量子數(shù) ml = 0 , 1 , 2 , , l 2206L2l2 1Ll磁量子數(shù)磁量子數(shù) ml = 0 , 1 , 2L 在在 Z 方向的投影方向的投影2, 0,2zLz6) 12(2LL 的大小的大小例如例如 l = 2 電子角動(dòng)量的大小及空間取向電子角動(dòng)量的大小及空間取向 ？z0(1) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象v0v0 +vv0 -v光源處于磁場中時(shí)，一條光源處于磁場中時(shí)，一條譜線會(huì)分裂成若干條譜線譜線會(huì)分裂成若干條譜線光源eLLmee2BllezezmmmeLme)(22z 軸（外磁場方向）投影軸（外磁

23、場方向）投影B 玻爾磁子玻爾磁子攝譜儀磁磁矩矩磁矩和角動(dòng)量的關(guān)系磁矩和角動(dòng)量的關(guān)系(2) 解釋解釋NS4. 塞曼效應(yīng)塞曼效應(yīng) 磁場作用下的原子附加能量磁場作用下的原子附加能量zBBEz由于磁場作用由于磁場作用, 原子附加能量為原子附加能量為 其中其中 ml = 0, 1, 2, , lBmBl 能能 級(jí)級(jí) 簡簡 并并 l = 1l = 0ml10-1EBBBB0v0v0v0+vv0-v無磁場無磁場有磁場有磁場0 0 能級(jí)分裂能級(jí)分裂一一. 斯特恩斯特恩格拉赫實(shí)驗(yàn)格拉赫實(shí)驗(yàn)16.7 電子自旋電子自旋 四個(gè)量子數(shù)四個(gè)量子數(shù)SN通真空泵通真空泵OP1S2S實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 銀原子射線銀原子射線由加熱

24、爐中產(chǎn)由加熱爐中產(chǎn)生，經(jīng)過準(zhǔn)直生，經(jīng)過準(zhǔn)直狹縫狹縫 S ，到達(dá)，到達(dá)接收屏接收屏P 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1 無外磁場時(shí)，銀原子不受外力作用，無外磁場時(shí)，銀原子不受外力作用，Q2 加外磁場后，銀原子束在屏上記錄有兩條不連續(xù)的痕跡。加外磁場后，銀原子束在屏上記錄有兩條不連續(xù)的痕跡。直接到達(dá)屏上直接到達(dá)屏上Q 點(diǎn)。點(diǎn)。NSX取離散值取離散值SNFSNzzBFZddF 取取分分立立的的值值分分立立的的沉沉積積線線Z 取取分分立立的的值值zBFzdd 空空間間量量子子化化Lmee2空空間間量量子子化化角角動(dòng)動(dòng)量量原子沉積線條數(shù)應(yīng)為原子沉積線條數(shù)應(yīng)為奇數(shù)奇數(shù)（2l+1 ），而不應(yīng)是兩條，而不應(yīng)是兩條?；?/p>

25、態(tài)基態(tài) Ag 原子的磁矩等于最外層價(jià)電子的磁矩，原子的磁矩等于最外層價(jià)電子的磁矩，其其 Z 取?。?l+1 ）個(gè)值，個(gè)值， 則則 F 可取可?。?l+1 ）個(gè)值，個(gè)值，實(shí)驗(yàn)觀察到的磁矩實(shí)驗(yàn)觀察到的磁矩 Z Z 是由價(jià)電子自旋產(chǎn)生的，且是由價(jià)電子自旋產(chǎn)生的，且 Z Z 取取 2 2 個(gè)值。個(gè)值。 基態(tài)基態(tài)Ag 原子只有一個(gè)價(jià)電子原子只有一個(gè)價(jià)電子,在正常情況在正常情況下，價(jià)電子處于基態(tài)。下，價(jià)電子處于基態(tài)。0l0lm不可能出現(xiàn)兩條。不可能出現(xiàn)兩條。二二. 電子自旋電子自旋 (1925年烏倫貝克等年烏倫貝克等)電子還存在有一種內(nèi)在的運(yùn)動(dòng)，使之具有動(dòng)量矩和磁矩。電子還存在有一種內(nèi)在的運(yùn)動(dòng)，使之具有動(dòng)量矩和磁矩。) 1( ssSsZmS 電子自旋角動(dòng)量大小電子自旋角動(dòng)量大小 S 在外磁場方向的投影在外磁場方向的投影 ) 1(432121Ss 自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)電子自旋角動(dòng)量在電子自旋角動(dòng)量在 外磁場中的取向外磁場中的取向自旋磁量子數(shù)自旋磁量子數(shù) ms 取值個(gè)數(shù)為取值個(gè)數(shù)為 ms = 1/22s +1= 2則則 s = 1/2 ，21ZS自旋磁量子數(shù)自旋磁量子數(shù)sms, 2, 1, 0三三. 四個(gè)量子數(shù)四個(gè)量子數(shù) （表征電子的