Орбитальный магнитный момент, схема

Спиновое квантовое число (спин электрона) характеризует собственное (не орбитальное) внутреннее движение электрона. Не следует в буквальном смысле принимать, что спиновый момент обусловлен действительным вращением электрона ( как волчка ) около его оси. Снин электрона отражает весьма сложное физическое явление. П. Дирак (1928) показал, что наличие спина у электрона является естественным с точки зрения квантовой механики и теории относительности. Спин электрона описывают с помощью магнитного квантового числа /П5= 1/2/ в зависимости от одного из двух возмож-HI.IX направлений спина электрона по отношению к орбитальному магнитному моменту в магнитном поле спиновое число имеет знак + или —. При параллельной установке спина S = + l/2 (его обозначают на схемах [), при антипараллельной 5=—1/2 (обозначают J). [c.63]

Рис. VI-1. Схема квантования орбитального магнитного момента.

Рис. VI- . Схема кванто-Бания орбитального магнитного момента.

Эту схему необходимо пояснить. Как уже было сказано, Хунд полагал, что общий магнитный момент атома (или иона) складывается из двух составляющих — орбитальной Ь и спиновой 5. Первая из них может выражаться только целым числом, а вторая — либо целым, либо полу-целым (следовательно, / также будет целым или полу-целым). [c.105]

Схема ориентации в вертикальном магнитном поле вектора полного углового момента, соответствующего значению квантового числа /, равному 1 или 2. Для / = 1 имеется три ориентации, соответствующие значениям—1, О и +1 полного магнитного квантового числа М . Для J = 2 имеется пять ориентаций. Эта схема иллюстрирует также ориентацию полного спинового момента и полного орбитального углового момента для состояний 2) со значениями квантовых чисел 5 = 1 и = 2 в случае эффекта Пашена — Бака. Схема слева в этом случае показывает ориентацию вектора спина, а схема справа — независимую ориентацию вектора орбитального момента в вертикальном магнитном поле. [c.787]

Как уже отмечалось, точное решение уравнения Шредингера возможно только для одноэлектронного атома. Поведение электрона в многоэлектронных атомах осложняется межэлектронны-ми взаимодействиями, что значительно затрудняет нахождение значений волновых функций 1 з. Для многоэлектронных атомов приходится пользоваться приближенными решениями и схемами. Тем не менее, поскольку характер движения электрона и в многоэлектронных атомах определяется размерам электронного облака, орбитальным, магнитным и спиновым моментами электрона, оказалось возможным квантовые состояния электрона в атоме водорода перенести на многоэлектронные атомы. [c.22]

Перед тем как развить теорию с этой точки зрения, представляется полезным кратко рассмотреть историю эффекта Зеемана. Еще до появления в 1925 г. гипотезы спина электрона физики пытались дать формальное описание атомных спектров в терминах чисто орбитальной схемы электронных состояний таким образом, чтобы полный момент количества движения атома представлял собой сумму векторов Ь отдельных электронов. В такой схеме сумма составляющих по оси г орбитальных моментов количества движения 4 является интегралом движения, которое квантуется, получая значения ). При этом магнитная энергия возмущения дается формулой (16.1) без члена, содержащего 5 . Поэтому магнитная энергия равна просто о, умноженному на и уровень, характеризуемый [c.363]

Указанная схема подтверждается выполнением так называемого правила интервалов, вытекающего из магнитного характера взаимодействия между векторами и ( 5. Вектор определяет полный орбитальный момент [c.66]

Заметное влияние на энергию терма оказывает спин-орбитальное взаимодействие. Как орбитальный, так и спиновый механические моменты С и S обусловливают наличие у атома соответствующих магнитных моментов и тем самым наличие суммарного магнитного момента атома. Движение электрона в атоме аналогично круговому электрическому току, который порождает магнитный момент. Орбитальным магнитным моментом обладают все атомы с Ь Ф О, а спиновым — с 8 Ф 0. Магнитные моменты, орбитальный и спиновый, взаимодействуют (спин - орбитальное взаимодействие), благодаря чему энергия атома отличается от той, которая была бы в отсутствие взаимодействия, соответствующие термы атома расщепляются на компоненты, различающиеся по энергии. Это расщепление можно описать, используя векторную схему. Вектор 5 ориентируется в поле вектора i по правилам квантования 25 + 1 способом. Векторы i и 5 образуют полный момент количества движения атома У = /, -Ь [c.40]

Тогда находит объяснение и сильный парамагнетизм гадолиния его электронная конфигурация не может быть магнитно-нейтральной, т. е. диамагнитной, так как это принципиально невозмоншо для систем с нечетным числом электронов. Парамагнетизм иона складывается из двух составляющих орбитального магнитного момента L и спинового момента S. Не вдаваясь в подробности, отметим, что теоретические исследования показывали, что для первой половины редкоземельных ионов J—L—S, а для второй J=L- -S. Это изменение величины J можно представить в виде следующей схемы [c.105]

Вектор спина может ориентироваться в двух направлениях относительно поля так же, как и относительно вектора орбитального момента (орбитальное движение электрона создает магнитное поле ). Схему ориентации вектора в магнитном поле см. на рис. 3,6. Собственный магнитный момент электрона связанный со спином, равен у5мв> направление вектора Л/с противоположно направлению вектора а, а его составляющая относительно направления поля — одному магнетону Бора Благодаря взаимодействию орбитального и спинового магнитных моментов векторы / и я определенным образом ориентируются друг относительно друга и векторно складываются, образуя результирующий [c.38]

Пример. Магнитный момент иона [СоРд]3 ц = 4,3, а ион [Со(СМ)в] " диамагнитен. Определить с помош,ью графической схемы гибридные орбитали Со(П1)в обоих комплексах. Какой из них относится к внутри-орбитальным , а какой — к внешнеорбитальным [c.211]

Магнитные свойства, обусловленные электронами, имеют двоякое происхождение. Во-первых, каждый электрон сам по себе является магнитом. С точки зрения доквантовой механики электрон можно рассматривать как маленький шарик с отрицательным зарядом, вращающийся вокруг своей оси. В соответствии с классической теорией электромагнетизма вращение любого заряда вызывает появление магнитного момента. Во-вторых, электрон движется по замкнутому пути вокруг ядра и, опять-таки по классическим представлениям, при этом должен появиться такой же магнитный момент, как при протекании электрического тока по замкнутому проводнику. Магнитные свойства отдельного атома или иона определяются совокупностью обоих моментов, т. е. собственным спиновым моментом электрона и орбитальным моментом, возникающим за счет движения электрона вокруг ядра. Разумеется, описанную физическую картину не следует понимать буквально, поскольку она не согласуется с квантовомеханическими представлениями и не может служить основой для строгих количественных расчетов. Такая схема полезна лишь для предварительного качественного описания. [c.19]

Рие. VI.3. Схема ориентации векторов спинов двух электронов и векторов орбитального углового момента двух электронов в предельном случае эффекта Пашена — Бака для атома с двумя 2р-ат-ктронами. Два спина ориентируются в вертикальном магнитном поле независимо. Аналогично происходит ориентация двух векторов орбитального углового момента. Ориентации спина каждого электрона таковы, что составляюш ая углового момента по направлению поля будет определяться квантовым числом т, = +1/2 или — 2. Каждый же вект орбитального углового момента может ориентироваться сам по себе так, что его комнонента в направлении поля будет определяться квантовым числом т = 1,0 или—1. [c.789]

Полезно разЪбрать явления, которые мы объяснили с помощью одно-и трехэлектронных связей, с точки зрения более общих представлений, которые мы рассмотрели в гл. XI. Одно- и трехэлектронные связи, конечно, привлечены к описанию явлений, не укладывающихся в схему двухэлектронной связи, и может казаться, что принцип устойчивости восьмиэлектронной оболочки в значительной степени утрачивает в этих случаях свой смысл. Однако теория Хунда-Мулликена имеет достаточно общий характер и в состоянии объяснить описанные нами явления. Так, магнитный момент О2 объясняется простьш допущением, что два промотированных электрона находятся на неодинаковых уровнях энергии и что они имеют параллельные спины, причем взаимодействие спинов и орбитального движения стабилизирует такое расположение. Допущение, что в молекуле N0 один электрон промотирован и что в ней имеется шесть электронов, образующих эквивалент двух с половиной связей, хорошо согласуется со строением, описанным в этом параграфе. [c.344]

Основные состояния ядер. Описанная только что схема уровней допускает правильное предсказание занимаемых нейтронами квантовых состояний, если их содержится в ядре 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126. В ядре звЗг , например, 50 нейтронов заполняют пять оболочек (1.9 ), (1/> ), (id °2s ), (1Я/а), (1/5/22р 1ё 9/а). Точно так же очевидна протонная структура ядер с магическими атомными номерами Не, О, Са, №, Зп и РЬ. В теории строения атома существует хорошо известная теорема, согласно которой заполненные оболочки обладают сферической симметрией и лишены спина или орбитального момента, а также и магнитного момента. К зтой теореме можно добавить постулат чистой одночастичной модели ядра в основном состоянии не только заполненные нуклонные оболочки, но также и любые четные числа нейтронов и протонов лишены суммарного углового и магнитного моментов. Можно ожидать, следовательно, что / = О ([д, = О, положительная четность) не только для гНе и вО , но также и для звЗг , 7в08 , 92и з ц остальных че но-четных ядер. [c.284]

Как говорилось в гл. 9 (см. рис. 9.18), взаимодействие магнитного диполя электронного спинового момента с орбитальным моментом Ь 8 представляет собой спин-орбитальное взаимодействие. Изменение величины спин-орбитального взаимодействия в различных электронных конфигурациях также приводит к расщеплению термов, о которых уже шла речь. При рассмотрении этого эффекта широко используются две схемы так называемая схема взаимодействи.ч Рассела — Саундерса, нлк xe.ua Р 8-взаимодействия, и схема ] -взаимодействия. Если электрон-электронные взаимодействия приводят к большим энергетическим расщеплениям термов по сравнению с расщеплениями, обусловленными спин-орбитальным взаимодействием, пользуются первой схемой. В этом случае мы по существу рассматриваем спин-орбитальное взаимодействие в качестве возмущения энергий отдельных термов. [c.67]

Таким образом, превалирование энергии во внешнем магнитном поле смещает собственные состояния в сторону таких состояний, в которых Мд и Мь являются квантовыми числами. Учтя тот факт, что коммутируют с и 8 и что существует схема, в которой квантовыми числами являются ЗЬМзМт,, мы видим, что магнитное поле не имеет тенденции разрывать связь индивидуальных орбитальных и спиновых моментов, соединяющую их в результирующие [c.373]