Гаудсмит

В 1925 г. американские физики С. Гаудсмит и Дж. Уленбек при объяснении оптических спектров атомов, а затем и поведения пучка атомов серебра в постоянном магнитном поле (опыты [c.132]

Уленбек и Гаудсмит в 1925 г. в работе, имеющей огромное значение, предложили считать, что электрон обладает не только электрическим зарядом, но также и магнитным и механическим моментами..м [c.37]

Уленбек и Гаудсмит приписали электрону четвертое квантовое число, названное спиновым квантовым числом. Чтобы понять его физический смысл, нужно представить себе электрон как маленькую частицу, которая имеет электрический заряд и совершает вращательное движение вокруг оси, проходящей через ее центр. Тогда электрон будет эквивалентен маленькому магниту, ориентация которого зависит от направления вращения (рис. И). [c.28]

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) можно рассматривать как замечательное развитие опыта Штерна— Герлаха. В одном из наиболее фундаментальных экспериментов, предпринятых с целью исследования структуры вещества, Штерн и Герлах установили, что суммарный электронный магнитный момент атома может принимать в магнитном поле лишь некоторые дискретные ориентации. Позднее Уленбек и Гаудсмит связали факт наличия у электрона магнитного момента с глубокой концепцией существования электронного спина. Независимо от того, представляет ли для читателя непосредственный интерес огромное число систем, исследование которых возможно методом ЭПР, необходимо составить себе общее представление [c.9]

В дополнение к орбитальной тонкой структуре, которую можно объяснить с помощью квантового числа I, экспериментально пока-г зано, что спектры щелочных металлов имеют дублетную структуру. Оказалось, что спектральные линии, которые когда-то считались единичными линиями, в действительности являются двумя очень близко расположенными друг к другу линиями. Объяснить это с помощью модели Бора — Зоммерфельда было невозможно. В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит объяснили это явление тем, что электрон в дополнение к орбитальному движению имеет момент количества движения, обусловленный вращением его вокруг собственной оси, и этому вращению соответствует магнитный момент. Это приводит к новому квантовому числу, называемому спиновым квантовым числом Шв. Величина спинового момента количества движения равна 1/2 в единицах Н/2л. Положительные и отрицательные значения спина обусловлены его направлением. Например, если спин электрона направлен по часовой стрелке, то он взаимодействует с орбитальным магнитным моментом электрона и дает энергию, отличающуюся от энергии электрона, спин которого направлен против часовой стрелки. Разница в энергиях, обусловленная противоположным направлением спинов электронов,относительно мала, но все же достаточна для того, чтобы привести к наблюдаемой дублетной структуре. Однако имеется ряд серьезных трудностей, вытекающих из предположения о физически вращающемся электроне, но соответствие теории с практикой пока еще достаточно для того, чтобы сохранить теорию. [c.65]

Собственное вращение, или спин электрона, ввели в науку об атоме У л е н-бек и Гаудсмит (1927) для объяснения появления некоторых линий тонкой структуры. Это вращение имеет всегда один и тот же момент, но может происходить в противоположных направлениях, что прибавляет к моменту, характеризуемому числом /, или отнимает от него одну и ту же величину это соответ ствует прибавлению или отнятию от I одного и того же квантового спинового числа S, которое положили равным половине. Поэтому всегда =/ 1/2(8 случае одного электрона). [c.101]

Спин электрона. Для объяснения тонкой структуры атомных спектров Уленбек и Гаудсмит [ ] предположили, что электрон обладает механическим моментом, который обусловлен его вращением вокруг собственной оси. Этот механический момент называют спиновым, а само явление получило название спина электрона. Чтобы удовлетворить [c.59]

Гаудсмит и Уленбек предложили гипотезу о том, что электроны вращаются вокруг своей воображаемой оси. Это движение было названо спином, Отсюда появился и термин спиновое квантовое число , [c.358]

В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит предположили, что электрон ведет себя как вращающаяся частица и имеет внутренний угловой (спиновый) и связанный с ним магнитный моменты. Эта гипотеза позволила объяснить некоторые небольшие расщепления, наблюдавшиеся в атомных спектральных линиях. Уленбек и Гаудсмит нашли, что необходимо постулировать полуцелое квантовое число спинового углового момента (спина) [c.52]

В дополненпе к орбитальной тонкой структуре, которую можно объяснить с помощью квантового числа /, экспериментально показано, что спектры щелочных металлов имеют дублетную структуру. Оказалось, что спектральные линии, которые когда-то считались единичными линиями, в действительности являются двумя очень близко расположенными друг к другу линиями. Объяснить это с помощью модели Бора — Зоммерфельда было невозможно. В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит объяснили это явление тем, что электрон в дополнение к орбитальному движению имеет момент количества движения, обусловленный вращением его вокруг собственной оси, и этому вращению соответствует магнитный момент. Это приводит к новому квантовому числу, называемому спиновым квантовым числом т . Величина спинового момента количества движения равна 1/2 в единицах /г/2л. Положительные и отрицательные значения спина обусловлены его направлением. Например, если спин электрона направлен по часовой стрелке, то он взаимодействует с орбитальным магнитным моментом электрона и дает энергию, отличающуюся от энергии электрона, [c.68]

В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит предположили, что электрон ведет себя как вращающаяся частица и имеет внутренний угловой (спиновый) и связанный с ним магнитный моменты. Эта гипотеза позволила объяснить некоторые небольшие расщепления, наблюдавшиеся в атомных спектральных линиях. Уленбек и Гаудсмит нашли, что необходимо постулировать по-луцелое квантовое число спинового углового момента (спина) 5 = 2 в противоположность целым значениям / = О, 1, 2,. .., которые может принимать квантовое число орбитального углового момента электрона. В предыдущей главе было показано, что орбитали с данным значением / вырождены 2/-+- 1-кратно, каждое из 2/-+- 1-состояний соответствует различным значениям т. По аналогии следует ожидать, что так как для электрона 5 = /2, то существует 25 + 1 2 разных компонент спина, т. е. Шз принимает значения /2 или — /2. Такова была гипотеза Уленбека и Гаудсмита. Позднее выяснилось, что еще за три года до их гипотезы Штерном и Герлахом были выполнены эксперименты, подтверждающие этот вывод. Эти ученые пропускали пучок атомов серебра через неоднородное магнитное поле и установили, что он расщепляется на два пучка, так как если бы атомы серебра имели именно два допустимых направления магнитных моментов относительно направления магнитного поля. Так как в атомах серебра имеется лишь один электрон на 5-орбитали сверх замкнутой (и поэтому сферической) оболочки, поведение атомов серебра в магнитном поле определяется свойствами этого электрона. Поэтому расщепление, наблюдавшееся Штерном и Герлахом, очевидно, обусловлено существованием двух возможных значений Шз для электрона. [c.52]

Прежде чем перейти к рассмотрению электронного строения атома, следует заметить, что не все физики считали элементарными четыре вышеупомянутые корпускулы. Так, например, согласно Л. де Бройлю , одна из них, вероятно, представляет собою сложную корпускулу. Предполагалось, что протон, отрицательный электрон и положительный электрон элементарны и что нейтрон образован из протона, придаюш его ему почти всю массу, и электрона, электрический заряд которого нейтрализует заряд протона. Предполагалось также, что элементарными корпускулами являются нейтрон и оба электрона тогда протон был бы образован из нейтрона и положительного электрона и, таким образом, не имел бы характера элементарной корпускулы. Было принято, что электрон, кроме электрического заряда, обладает также магнитным моментом и вращательным движением (Уленбек и Гаудсмит, 1925), названным спином электрона. [c.417]

Юленбек и Гаудсмит предположили, что в создании магнитного момента атома существенную роль играет собственный магнитный момент электрона, который возникает оттого, что электрон, являясь заряженным телом шарообразной формы, вращается вокруг своей оси, в результате чего у него возникают механический и магнитный моменты. Эта модель дает количественное согласие с различными экспериментальными фактами, если предположить, что проекция собственного механического момента"электрона на любое направление принимает два значения [c.10]

Точку зрения Бора разделили многие ученые, но доказать, у какого элемента появится первый 5/-электрон теоретически оказалось невозможным. Разные исследователи высказывали по этому поводу различные точки зрения. Так, Сигиура и Юри полагали, что 5/-электроны должны появиться не ранее, чем у элемента с Z = 95 Гольдшмидт отдавал предпочтение протактинию (Z — 91) Ву и Гаудсмит считали первым 5/-элементом первый трансуран с Z 93). Наконец, Гепнерт-Майер доказывала, что 5/-подоболочка должна впервые обнаружиться у протактиния или урана Z = 92). [c.192]

Теория Бора в истолковании спектров атома водорода и изоэлек-тронных остатков других атомов имела большие и очевидные успехи, п под влиянием их была принята химиками вслед за физиками, но ее недостаточность стала очевидной в первую очередь в той же области, где она с самого начала оказалась плодотворной, а именно в теории спектров и при истолковании магнитных свойств атомов. Для объяснения подобного рода аномалий Уленбек и Гаудсмит предложили в 1925 г. гипотезу, согласно которой сам электрон обла- [c.161]

В 1925 г. Юленбек и Гаудсмит ) обнаружили, что можно сильно упростить описание атомных спектров, если считать, что электроны обладают собственным моментом количества движения, компонента которого в любом направлении может принимать только значения +Va - Это предположение известно, как гипотеза спина электрона. Существенная часть этой гипотезы состоит в том, что электрон [c.60]

Развитие спектроскопической техники и увеличение разрешающей силы приборов позволило обнаружить, что некоторые линии в спектре атома водорода и щелочных металлов в действительности состоят из двух отдельных, близко расположенных линий. Для объяснения этого явления Уленбек и Гаудсмит предположили, что электрон подобно земле, вращается не только вокруг атомного ядра, но одновременно и вокруг своей оси. Вращение электрона как заряженной частицы приводит к тому, что он ведет себя как маленький магнитик. В результате этот магнитик должен определенным образом ориентироваться во внешнем магнитном поле. По-английски вращение переводится словом спин, так что это явление получило название спйна электрона. Электрон имеет совершенно определенные значения собственного [c.247]

Для более сложных атомов или ионов поправка Зоммер-фельдаоказаласьнедостаточной. Гаудсмит и У л е н б е к (1925) дали правильное общее решение, приписав электрону третью степень свободы в виде его вращения вокруг собственной оси, получившего название спина (английское spin —вращение), с угловым моментом в единицах — (знак определяет направление вращения). Позднее Дирак (1927) дал релятивистское обобщение уравнения Шредингера, из которого как наличие спина, так и поправка Зоммерфельда вытекают автоматически. Таким образом, в теорию атома было внесено третье спиновое квантовое число S= -T [c.98]

Представление о спйне введено в 1925 г. (Уленбек и Гаудсмит) на основе изучения тонкой структуры спектральных линий. [c.116]

Движение электрона вокруг ядра в атоме водорода полностью определяется значениями трех квантовых чисел — п, I и ГП1. Для объяснения некоторых тонких эффектов в спектре атома водорода Гаудсмит и Уленбекв 1925 г. выдвинули гипотезу о наличии у электрона так называемого спина (явления, аналогичного вращению Земли вокруг собственной оси при движении ее по орбите вокруг Солнца). Спин электрона подчиняется правилам квантования, а величина его кратна /2. В связи с этим к нашему набору квантовых чисел следует добавить еще два квантовых числа — 5 и Величину х называют спиновым квантовым числом, или просто спином, и для одного электрона 5 равно /2. Квантовое число ms связано с 5 точно таким же образом, как связано с /, а его значение может быть равно -Н /г или -Ч2. [c.28]

Незадолго до открытия квантовой механики Гаудсмит и Уленбек по казали, что многие загадочные особенности атомных спектров можно объяснить, если предположить, что электрон вращается вокруг собственной оси. Это новое свойство, которое называется спиновым угловым мо.иентом (или, как часто говорят, просто спином) обладает, как оказалось, весьма удивительными особенностями., Гаудсмит и Уленбе1< должны были принять, что возможны только два состояния спина. Эти два состояния отличаются только тем, что в одном из них компонента спинового углового момента в произвольно выбранном направлении равна -Ь (1/2) А, а во втором — (1/2) Ь Они должны были принять также, что со спином ассоциирован магнитный диполь, компоненты которого в данном направлении (т. е. в направлении магнитного поля) могут иметь только два значения + Рдь где рм — магнетон Бора. Этот момент равен удвоенному значению (1/2) Рм> которого можно было ожидать, в случае, если спиновый угловой момент возникает так же, как орбитальный угловой момент. [c.232]

На каждой орбитали мо5кет находиться не более двух электронов. В 1925 г. Уленбек и Гаудсмит обнаружили, что электрон обладает свойством, названным спином, определяющим его собственный угловой и магнитный моменты оказалось, что в магнитном поле этот момент может быть ориентирован только двумя способами — либо по направлению поля, либо против пего. Поэтому говорят, что, кроме трех простра1[ст-венпых квантовых чисел и, I жт1, электрон имеет спиновое квантовое число т.,, равное -ЬV2 или —V2 [c.23]

Паули (1925) и Гаудсмит и Уленбек (1925) предположили, что электрон, движущийся по своей орбите, одновременно вращаетоя вокруг своей оси. Далее они постулировали, что вклад спина в полный момент системы квантован с разрешенными значениями (й/2я), где 5 —спиновое квантовое число — может быть равно 1/2. Иначе говоря, спин электрона может быть ориентирован только в двух направлениях и с ним связан магнитный момент, [18 = 2в ек14лтп1с) = 2s J,в. Более поздняя теория дала выражение [5 (5 4- 1)] /2 к/2л, а для соответствующего магнитного момента спина-выражение 2 [5 ( + = У"3 магнетонов Бора. [c.35]

Спин электрона. Три квантовых числа главное, орбитальное и магнитное — определяют волновую функцию электрона, т. е. то, что называют атомной орбиталью и сокращенно обозначают АО. Как показали Уленбек и Гаудсмит, для определения полной волновой функции электрона необходимо значение еще одной функции, которая называется спиновой функцией. Основанием для этого заключения послужил тот факт, что спектральные линии щелочных металлов, которые ранее считали одиночными, при тщательном исследоваиии оказались дублетными, т. е. состоящими из двух близко расположенных линий. Разность в частотах линий [c.163]

Наличие близких термов вызвано каким-то слабым взаимодействием. Было сделано предположение (Гаудсмит и Уленбек), что наряду < орбитальным моментом у электрона имеется собственный момент вращения. Вращательным моментам отвечают магнитные моменты. В зависимости от ориентации этих момеетов будет иметь место различная энергия йх взаимодействия. Такое объяснение находится в соответствии с указанным фактом отсутствия расщепления з термов. , [c.437]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология