电子自旋磁矩（电子的内禀角动量和磁矩）

简介

电子自旋和自旋磁矩基

其中hbar=h/2π，h为E普朗克常量。按照量子理论，电子自旋角动量pqs的大小为SS（S+1）hbar，自旋磁矩μqs=－gsμBpqs?。式中：s称为自旋量子数，其值E恒为12；gs=2，称为电子自旋的朗德因子；负号表示μqs与Epqs的方向相反。它们在空间任选方向z（譬如外加磁场方向）的分量各为psz=mshar和μsz=μB0。式中ms=±12，称为自rE旋磁量子数.ms的取值表明，电子只有方向相反的两种自旋状态。由于电磁辐射的修正，实际磁矩μe与μsz稍有差异。实验测量和量子电动力学的理论计算值分别为μe=10015965209μB，Fμe=100159652460μB。F实验和理论都如此精确，并且符合程度如此之好，是物理学领域中所罕见的。自旋假设是根据一系列实验事实提出，并被大量实验证明是正确的。例如碱金属原子光谱的双线结构，塞曼效应，施特恩—格拉赫实验等等。电子自旋与外界条件无关，纯属电子内在的固有属性。而且并无“自旋”之意，决不可按照与空间坐标对应的轨道角动量的方式理解，即不能把“自旋”简单地理解为“绕自身轴的旋转”。电子的自旋和自旋磁矩可以从相对论量子力学方程解出来，可见，自旋运动是纯相对论性量子力学概念，找不到任何经典理论的对应物。电子是否有结构？自旋和自旋磁矩是否与其结构有联系？尚在探索之中.

对应原理

量子理论与经典理论关系的原理。经典理论是宏观世界普遍遵守的正确理论，量子理论是微观世界普遍遵守的正确理论。本质上，两种理论不同，但是存在一定关系。后者是包括前者在内的更普遍的理论，前者是后者在宏观条件下

量子数

描写微客体量子化特征的纯数字。除夸克层次外，量子数的取值一般均为整数或半整数（即12的奇数倍）。微客体E指分子、原子、离子、原子核、“基本”粒子（如电子、质子、中子…）及夸克等。这些微客体的性质、状态、...更多

普朗克常量

又称作用量子。基本物理常量之一，用？标记—1947，德）深入研究黑体辐射，为使自己提出的公式与实验符合而引进的一个常量。他假设构成黑体的谐振子只能一份一份地发射或吸收能量，以频率振动W的谐振子，能量的变...更多

普朗克量子论

德国物理学家M.普朗克在量子论基础上建立的关于黑体辐射的正确公式。19世纪末，经典统计物理学在研究黑体辐射时遇到了巨大的困难：由经典的能量均分定理导出的瑞利-金斯公式在短波方面得出同黑体辐射光谱实验结果相违背的结论。同时，维恩公式则仅适用于黑体辐射光谱能量分布的短波部分。也就是说，当时还未能找到一个能够成功描述整个实验曲线的黑体辐射公式。

普朗克公式

普朗克提出的关于黑体辐射能量密度ρ（、WT）与辐射频率及系统热力学温度T之间关系的公式，Wρ（，T）W3=8πh1W（1）c3ehkTGE－1式中k为玻耳兹曼常量，c为真空中光速。到19世纪末，关于黑体辐射...更多

拉莫尔进动

磁矩受恒定磁场作用，绕磁场方向的进动。以原子中电子的轨道运动为例，电子的轨道磁矩μql与轨道角动量pql的关系为μql=－γpql，负号表示μql与pql的方向相反；γ=e（2me），称为旋磁比。式中：e为基...更多

电子轨道磁矩

电子绕原子核沿轨道旋转产生的磁偶极矩，用μql表示。经典理论把它看成载电流小线圈的偶极矩。量子理论中μql与轨道角动量pql对应，μeql=－gl2mpql，e式中：me为电子质量，e为基本电荷；gl=1，...更多

轨道贯穿

原子中价电子椭圆轨道的一部分穿过某些满壳层电子与原子核之间的现象。它只发生在离心率大（角量子数nφ小）的轨道。例如，碱金属原子的价电子之nφ=1、2等轨道，虽然大部分处在原子实外，但当价电子运动到离核很...更多

原子实极化

受价电子静电场的作用，原子实的正负电荷中心发生微小分离，原子实变成电偶极子的现象。价电子离原子实愈近，极化愈显著。因此，主量子数n一定的价电子，离心率愈大（角量子数nφ愈小）的轨道，产生的极化愈强。极化...更多

空间量子化

原子中电子的轨道平面在空间只能处在一系列离散的方位。这种特性被施特恩—格拉赫实验所证实。玻尔理论认为，原子中的电子绕核做圆周运动，轨道大小量子化，由主量子数n描写，n取正整数。玻尔索末菲理论认为，电子绕C...更多