Elektronıń magnit momenti. Shtern hám Gerlax tájiriybesi

|
Elektronıń magnit momenti. Shtern hám Gerlax tájiriybesi
|
bet | 9/20 | Sana | 18.12.2023 | Hajmi | 0,61 Mb. | | #122832 |
Bog'liq Atomnıń Tomsom modelıElektronıń magnit momenti. Shtern hám Gerlax tájiriybesi.
Elektron -e zaryadlanǵan bólekshe bolıp tabıladı, bul jerde e elementar zaryad birligi bolıp tabıladı. Onıń múyesh momenti eki túrdegi aylanıwdan kelip shıǵadı : spin hám orbital háreket. Klassik elektrodinamikadan, elektr zaryadınıń aylanatuǵın bólistiriwi magnit dipol payda etedi, sol sebepli ol kishi magnit putaq sıyaqlı háreket etedi. Nátiyjelerden biri mınada, sırtqı magnit maydan elektron magnit momentine tásir etedi, bul dipolning maydanǵa salıstırǵanda baǵdarına baylanıslı.
Eger elektron massası hám zaryadı birdey bólistiriw hám háreketke iye bolǵan klassik qattı dene retinde suwretlengen (ápiwayılastırılgan ) bolsa, ol múyesh momenti L bolǵan kósher átirapında aylanadı, onıń magnit dipol momenti μ tómendegishe boladı :
Bul jerde me — elektrondıń tınıshlıqtaǵı massası. Bul teńleme degi L múyesh impulsi spin múyesh momenti, orbital múyesh momenti yamasa ulıwma múyesh momenti bolıwı múmkin. Haqıyqıy spin magnit momenti hám bul model tárepinen boljaw etilgen koefficient ortasındaǵı ólshewsiz shama ge bolıp, elektron g -faktor dep ataladı :
Magnit momentti kemeytirilgen Plank turaqlısı ħ hám Bar magnitoni μB menen ańlatıw ádetiy hol bolıp tabıladı:
Magnit moment μB birliklerinde kvantlanganligi sebepli, uyqas túrde múyesh momenti ħ birliklerinde kvantlanadı.
Shtern hám Gerlax tájiriybesi. Nemis ilimpazları Otto Shtern hám valter Gerlaxlar sırtqı magnit maydanı tásirinde atom magnit momentleri keńislik qálegen jónelislerde emes, bálki ruxsat etilgen, tayınlı jónelislerdagina jaylasıwın tájiriybede tastıyıqladılar. Olar atomlar dástesi aqır-aqıbetde dárejede bir jınslı bolmaǵan magnit maydanından ótkende magnit momentiniń keńislikgi baǵdarına qaray ekrandıń túrli jaylarına túsiwlerin kuzetiledı.. Kúshli bir jınslı bolmaǵan magnit maydanı elektromagnit ózeginiń polyusına arnawlı forma beriw menen payda etinadi.
Qızdırılǵan kameradan bug'lanib shıqqan atomlar T tosıqtaǵı sańlaqtan chiqqach, jińishke dáste formasına keledi. Keyininen bul atomlar dástesi elektromagnit ózegi polyusı arasındaǵı bir jınslı bolmaǵan magnit maydanından ótip, E ekranǵa baradı. Qurılma hawası sıpab alınǵan arnawlı kameraǵa jaylastırılǵan boladı. Klassik fizika kózqarasınan qaraǵanda atomlar dástesi ekrandı bir jayına túsiwi kerek, sebebi atomlardıń magnit momentleri hár qanday bahanı alıwı múmkin.
Kvant teoriyasına kóre atomlar dástesi ulıwma bóleklerge ajramasligi yamasa keminde ush bólekke ajırasıwı kerek. vodorod atomı dástesi bolsa magnit momenti nol bolǵanı ushın ulıwma bóleklerge ajramasligi kerek edi. Lekin vodorod atomları dástesi bir jınslı bolmaǵan magnit maydanından ótiwde ekige ajralıp, ekrandıń a hám b noqatlarında jazıp qoyıldı. Bir valentli Na, K, Ag hám basqa atomlar dástesin da vodorodqa uqsap eki bólekke ajırasıwı gúzetildi. Ulıwma Shtern hám Gerlax tájiriybesi atom magnit momentlerin keńislikdegi kvantlanıwın tastıyıqladı. Eger bir jınslı bolmaǵan magnit maydannan R - jaǵday daǵı ( = 1) atomlar dástesi ótkerilse, olar úsh bólekke (2 + 1 = 3) bóliniwi jazıp qoyıldı. Óytkeni keyinirek málim boldı.
Bólektiń orbital momenti hám orbital magnit momentin tájiriybede anıqlaw múmkin. Elektromagnitizm stuldan ekenin aytıw kerek, kúshlanganligi H bolǵan sırtqı magnit maydanına kiritilgen atom tap giroskopga uqsap 𝐻⃗⃗ vektorı átirapında pretsession háreket etedi. Lekin bir jınslı magnit maydan atomning magnit momenti menen 𝐻⃗⃗ vektorı arasındaǵı múyeshni ózgertira almaydı. Sonıń menen birge, bir jınslı magnit maydanında bólekke tásir etiwshi hám oǵan tezleniw beretuǵın hesh qanday kúsh payda bolmaydı. Bir jınslı bolmaǵan magnit maydanında bolsa atomga tezleniw beretuǵın kúsh tásir etedi hám ol tómendegishe tabıladı :
Bul jerde 𝜇𝑥, 𝜇𝑦, 𝜇𝑧− atom magnit momenti vektordıń 𝑥, 𝑦, 𝑧 qurawshıları 𝐻𝑥𝐻𝑦𝐻𝑧- magnit maydan kúshlanganligi vektordıń 𝑥, 𝑦, 𝑧 qurawshıları.
Bunda 𝐹𝑥 = 𝜇𝑥 𝜕 𝜕𝑥 𝐻𝑥 , 𝐹𝑦 = 𝜇𝑦 𝜕 𝜕𝑦 𝐻𝑦 . 𝐹𝑧 = 𝜇𝑧 𝜕 𝜕𝑧 𝐻𝑧 boladı.
|
| |