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文檔簡介

1式中“－”表示μ與

L

反向一、塞曼效應(yīng)

根據(jù)電磁理論，繞核作軌道運動的電子，相當(dāng)于一個圓電流，其軌道磁矩μl

與軌道角動量L之間存在如下關(guān)系：e電子1、軌道磁矩的量子化

式中 叫波爾磁子。

2

塞曼效應(yīng)是把原子置于外磁場中測量其發(fā)射光譜，發(fā)現(xiàn)原來無外磁場時的譜線分裂為幾條分立的譜線。

2、塞曼效應(yīng)

原子從能級Ei

躍遷到Ef

發(fā)出的譜線頻率為

當(dāng)原子在強磁場中進(jìn)行能級躍遷時，原子磁矩受到磁力矩作用，磁力矩所做的功,就轉(zhuǎn)換成磁矩和磁場的相互作用能(即附加在每一能級的附加能)。

根據(jù)量子力學(xué)理論可知，一條譜線在磁場中將分裂成三條，其頻率為這和觀察到的結(jié)果完全一致。軌道磁矩μl

在z

軸方向的分量也是量子化的3spl=0l=1ml=1ml=0ml=-1

要解釋反常塞曼效應(yīng)，還須考慮電子的自旋角動量和自旋磁矩。

但在很多情況下，觀察到的結(jié)果要比這復(fù)雜些，即每條譜線不是分裂成三條，而是更多，這種現(xiàn)象稱之為反常塞曼效應(yīng)。

在磁場中，一條譜線分裂成三條，這種效應(yīng)稱之為正常塞曼效應(yīng)。4測定原子磁矩的第一個實驗是由德國科學(xué)家斯特恩與蓋拉赫于1921年完成的，他們所用裝置如圖所示

斯特恩與蓋拉赫用幾種原子重復(fù)進(jìn)行實驗，都發(fā)現(xiàn)原子束經(jīng)非均勻場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)分裂的現(xiàn)象，這是因為原子的磁矩不同，因而受到的磁力不同，所以偏轉(zhuǎn)不同,這可以說明原子磁矩(角動量)在空間的取向是量子化的?；鶓B(tài)銀原子束非均勻磁場銀原子沉積SN二、斯特恩-蓋拉赫實驗可以證明，這個力的大小與磁矩和磁感應(yīng)強度的梯度乘積成正比,即5但是實驗結(jié)果又有與薛定諤方程不能定量相符之處。

用處于基態(tài)的銀原子作實驗時，由于l=0,故ml＝0，這時原子束不應(yīng)有分裂，但實驗發(fā)現(xiàn)銀原子束分裂成兩束

后來，隨著光譜儀精度的提高，發(fā)現(xiàn)過去的每一條譜線，實際上是靠得很近的(即波長

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