第6节空间量子化与史盖拉赫实验.pptx

§2.6、史特恩－盖拉赫实验原子空间取向的量子化 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： 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。 量子化条件： 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： 在实验上，观察到的银原子轨道是两个，因此，轨道取向的理论还需要进一步的修正。 磁量子数是原子角动量空间量子化的标志。 无外磁场时，能级与磁量子数无关,原子光谱中不显示空间量子化效应。原子处在外磁场中时，能级与磁量子数相关,角动量的空间量子化显示出来。施特恩-格拉赫实验,证实了在外磁场中原子轨道空间取向量子化的现象。