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第6节 空间量子化与史特恩—盖拉赫实验
* §2.6、史特恩－盖拉赫实验原子空间取向的量子化 电子的电流为： 电路所包围的面积： 磁矩为： 量子化条件： 一、电子轨道运动的磁矩 电子的轨道运动相当于一个闭合电流 波尔磁子 所以角动量要进动。 磁场对磁矩的影响 (1)角动量在磁场中旋进 (2)磁矩在不均匀磁场中受力： 实验装置示意图 实验现象：银原子束经过不均匀的磁场，在底片形成两条黑斑。 实 验 装 置 二、史特恩-盖拉赫实验 原子在垂直方向偏离： 实验原理： 磁矩在不均匀磁场中受力： 在照片底片上有两个黑斑，说明有两个 ?z ，也就是有两个?值 ，水银原子在磁场中有两个取向，有力证明了原子在磁场中的取向是量子化的。 ： 在轨道平面的方位角 电子在核的库仑场中运动，其运动轨道是位于一个平面上的椭圆，满足两个量子化条件。 原子处在外磁场中运动时，电子的轨道运动是三维空间的曲线运动。需要三个量子化条件。 第三个广义坐标与电子轨道平面在磁场中的取向有关。 Z 轴取在外磁场 的方向。 量子化条件： 是 在外磁场方向上的分量，故得： 比较可得： 对于给定的 ， 可取下列值： p 其中 是守恒量，可以解出： j 也是守恒量,可以解出： n?为整数 一个 对应 个 对应 轨道的空间取向 轨道平面的空间取向量子化叫作原子的角动量“空间量子化”。 例如： 当 ＝1时， ， 0 -1 +1 0 -1 -2 * *
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