Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Ядро, момент количества движения

    Как и спин электрона (см. стр, 37), спин другой элементарной частицы или атомного ядра означает собственный механический момент количества движения их (см. Курс физики). [c.90]

    Конечная цель расчета — определение соотношения между первоначальной и конечной энергиями нейтрона, т. е. определение потери энергии нейтроном с массой т при соударении с ядром массой М. Используем законы сохранения момента количества движения и энергии. Закон сохранения момента количества движения в (системе (L) дает [c.50]


    Направления векторов скоростей нейтрона и ядра в системе (С) противоположны как до столкновения, так и после (рис. 4.2). Если вычислить моменты количества движения в системе (С) до и после столкновения с учетом соотношений (4.4) и (4.5), то получим [c.51]

    Ядерная спиновая статсумма связана с ядерным спиновым моментом количества движения. Ее величина определяется ядерным спиновым вырождением. Для одного ядра со спином I [c.110]

    Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов, обладающих спином 1/2, и может также иметь отличный от нуля результирующий спин 1, т. е. угловой момент количества движения, характеризуемый вектором Р = й1, где Й = А/2л, А — постоянная Планка. Отсутствие или наличие спина ядра и его значение определяются [c.7]

    Согласно законам классической электродинамики вращение электрически заряженной частицы вокруг некоторой оси дает магнитное поле, совпадающее по направлению с осью вращения. Такая система характеризуется магнитным моментом, пропорциональным угловому моменту количества движения, и эту модель можно использовать для положительно заряженного атомного ядра. [c.8]

    Если спины протонов и нейтронов скомпенсированы не полностью, так, что 1=42, то ядро сохраняет сферическое распределение зарядов, т. е. Q=0 (рис. 8.20, б). Наличие неспаренного спина У = >/2 обусловливает появление ядерного магнитного момента М, который связан с моментом количества движения Р соотношением [c.213]

    Так как электрон локализован на некоторой устойчивой орбите вокруг ядра, возникает вопрос о размере и конфигурации этой орбиты. В конечном виде Бор представлял такие орбиты как круговые с размером, удовлетворяющ,им квантовому условию о кратности момента количества движения электрона р величине /г/2я. Таким образом он предложил уравнение [c.30]

    Несмотря на эти очевидные преимущества протон-электронной модели, она столкнулась с рядом серьезных трудностей. В числе первых были трудности, связанные с объяснением момента количества движения, или спина ядра. Идея о ядерном спине была использована Паули в объяснении существования сверхтонкой структуры некоторых спектральных линий. Путем использования спектрометра с большой разрешающей способностью было показано, что для многих спектральных линий свойственно очень тонкое расщепление, которое невозможно объяснить электронной структурой атома или наличием изотопов у рассматриваемого элемента. Паули количественно объяснил эти линии, полагая, что у ядра, как и у электрона, имеется момент количества движения. Момент количества движения ядра складывался из собственного спина, равного (й/2я)/2 для элементарных частиц, входящих в ядро (протон или электрон), и из орбитального момента количества движения. Общий момент количества движения, или спин ядра [c.392]


    Вектор ядерного магнитного момента частиц должен быть коллинеарен вектору момента количества движения (механического момента), и величины этих векторов должны быть связаны между собой. Можно, например, вычислить магнитный момент макроскопической модели ядра — вращающейся сферической оболочки массы М, заряд которой е равномерно распределен по поверхности сферы. Магнитный момент такого тела ц равен [c.11]

    Величина /, которую обычно называют спином ядра, определяется как наибольшее значение, которое может принять проекция вектора момента количества движения р на направление приложенного магнитного поля Яо, выраженная в величинах Й  [c.12]

    Если ядро находится в магнитном поле, то, кроме основного состояния /, для него возможны возбужденные состояния 2, 3 и т. д. (рис. 2), когда векторы магнитных моментов ядра все более отклоняются от направления приложенного магнитного поля На. Величины проекций вектора момента количества движения на направление поля Яо для таких состояний меньше, чем для основного состояния. Как было указано выше, величины проекций квантованы и кратны величине й/2. Кратность характеризуется числом т, которое называется магнитным квантовым числом. Значение т может изменяться в пределах от -f/ до —/ с интервалом в единицу, т. е. принимать 2/ + 1 значений  [c.13]

    Следовательно, проекции момента количества движения рн, и проекции вектора магнитного момента ядра fi/i, могут [c.13]

Рис. 2. Возможные ориентации вектора момента количества движения ядра в магнитном поле (/ = 2). Слева показаны проекции вектора Рис. 2. Возможные ориентации <a href="/info/1846918">вектора момента количества движения</a> ядра в <a href="/info/18863">магнитном поле</a> (/ = 2). Слева показаны проекции вектора
    Ядерный магнитный резонанс. Ядра атомов обладают механическим моментом количества движения. Благодаря наличию заряда в ядре это вращение вызывает появление магнитного момента отношение магнитного момента к механическому называется гиромагнитным отношением. Ядра, имеющие магнитный момент, ведут себя в магнитном поле аналогично маленьким магнитам, и, следовательно, при этом должно происходить расщепление энергетических уровней. Магнитные моменты ядер невелики, они гораздо меньше магнитных моментов электронов. У водорода (протона) и фтора магнитные моменты ядер больше, чем у других элементов, и поэтому исследования ЯМР часто проводят, изучая поведение ядер водорода или фтора в различных соединениях. Явление ядерного магнитного резонанса позволило сделать очень важные выводы относительно структуры молекул, взаимного влияния атомов в молекуле, действия растворителя на растворенное вещество и т. д. Этот метод относится к самым тонким средствам исследования структуры молекул. [c.65]

    Кроме внешнего статического поля Н на электрон действует также магнитное поле ядра, которое создается ядрами, обладающими собственным моментом количества движения — ядерным спином/ и сопутствующим ему магнитным моментом. Во внешнем магнитном поле магнитный момент ядра может ориентироваться 2/ +1 способом. Поэтому [c.77]

    В случае простейшего атома водорода он рассмотрел движение электрона вокруг ядра по круговым орбитам с радиусами, удовлетворяющими квантовому условию о кратности момента количества движения электрона величине /г/2я. [c.45]

    Орбитальное (побочное) квантовое число. Определяет механический момент количества движения электрона относительно ядра. Оно задает спектр возможных значений квадрата орбитального момента количества движения электрона, т. е. [c.55]

    Существование такого различия в энергии связи потребовало введения второго квантового числа I, которое отражало бы разли< чие в энергетическом состоянии электронов, принадлежащих к различным подуровням данного энергетического уровня. Число I определяет форму электронного облака, а также орбитальный момент— количество движения электрона М при его вращении вокруг ядра  [c.67]

    Известно, что ядро может находиться в 2/+1 состояниях, в которых проекция момента количества движения на любое выбранное направление (например, на направление внешнего постоянного магнитного поля) равна [c.220]

    Побочное (орбитальное) квантовое число I характеризует различное энергетическое состояние электронов на данном уровне, определяет форму электронного облака, а также орбитальный момент р — момент количества движения электрона при его вращении вокруг ядра (отсюда и второе название этого квантового числа — орбитальное) [c.46]


    В заключение отметим, что квантовая механика не дает столь наглядного описания движения электронов в атоме, как это сделал Бор. Однако свойства атомов, поддающиеся измерениям, точно описываются квантовомеханическими уравнениями. Эти свойства включают, в частности, среднее и наиболее вероятное расстояния электрона от ядра в данном квантовом состоянии, а также среднюю скорость движения электрона. Установлено, что наиболее вероятное расстояние до ядра и средняя квадратичная скорость электрона точно соответствуют получаемым в теории Бора (поэтому и используется в качестве единицы расстояний боровский радиус ао ). Момент количества движения, однако, отличается (сравним соответствующие выражения (4.3) и (4.12)). [c.56]

    Второй член общего решения [/ /, ( ")] представляет собой радиальную часть волновой функции, квадрат которой определяет вероятность размещения электрона на некотором расстоянии от ядра л. Радиальная часть функции г з требует определения квантовых чисел пи/. Главное квантовое число определяет среднее расстояние электрона от ядра (боровский уровень), а орбитальное число / определяет момент количества движения электрона. Решение может быть получено только при условии /г = 1, 2, 3, 4... и / = = 0, 1. 2, 3. .. (п — 1) (см. табл. 2.4). [c.41]

    В квантовой механике сохраняются значения понятий массы частицы, энергии, импульса та и момента количества движения. Однако такое понятие, как траектория движения частицы, в ней отсутствует. По так называемому соотношению неопределенностей Гейзенберга одновременное определение местоположения частицы (например, координатой х) и ее количества движения (импульса р = ти) не может быть сделано с какой угодно степенью точности. Вероятностное описание движения электрона приводит к представлению о том, что электрон как бы размазан вокруг ядра и образует той или иной формы электронное облако, плотность которого в разных точках определяется вероятностью пребывания электрона в них. Если в настоящее время и пользуются термином орбита , то вместо линии какой-то определенной траектории, лежащей в плоскости, в современной теории в этот термин вкладывается смысл, отвечающий понятию совокупности положений электрона в атоме. В этом смысле вместо термина орбита стали все больше и больше употреблять термин орбиталь , которым мы и будем пользоваться в дальнейшем. [c.65]

    Измерение ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — метод анализа, основанный на резонансном поглощении электромагнитных волн веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. Ядерный магнитный резонанс использует явление ядерного магнетизма. Атомные ядра многих химических элементов имеют определенный момент количества движения, т. е. вращаются вокруг собственной оси (спин ядра). Спин ядра аналогичен спину электрона. Магнитный момент возникает потому, что каждое ядро имеет электрический заряд. Для наблюдения ЯМР ампулу, содержащую анализируемое вещество, помещают в катушку радиочастотного генератора. Образец может быть жидким, твердым или газообразным. Катушку с ампулой помещают в зазоре магнита перпендикулярно направлению магнитного поля Ни- Генератор создает на катушке слабое переменное магнитное поле Нх- Резонанс наступает при условии ф=фо= У о, где ф — скорость вращающегося поля Нх, фо — скорость прецессии ядер в поле На, 7 — гиромагнитное отношение у = т1Р (т — магнитный момент ядра атома, Р — момент количества движения ядра). При выполнении условия приемник регистрирует небольшое изменение напряжения на рабочем контуре в виде сигнала в форме гауссовой кривой. Кривая характеризуется высотой сигнала и шириной кривой (полосы), [c.452]

    Радиусы стационарных орбит и скорость движения по ним электрона в атоме водорода Бор вычислил с помощью двух уравнений. Одно из них выражает равенство между силой притяжения электрона к ядру и его центробежной силой, а второе квантует угловой момент количества движения электрона mvr = n- . Решите эти два уравнения относительно г и у. [c.77]

    Энергия электрона зависит не только от его расстояния от ядра, но и от момента количества движения, определяемого произведением птг. Орбитальный момент количества движения электрона также подчиняется законам квантования, т.е. ои принимает не любые, а только вполне определенные значения. Орбитальный момент количества движения электрона определяется квантовым числом /, которое называется орбитальным квантовым числом. Оно может принимать целочисленные значения от О до (п—1). Каждому из этих значений I соответствует определенный орбитальный момент количества движения электрона. В свою очередь, каждому орбитальному моменту количества движения соответствует определенная форма орбитали. [c.57]

    Для ядра в целом момент количества движения будет, очевидно, равен векторной сумме орбитальных моментов, составляющих его нуклонов и их спинов, т. е. [c.291]

    То, что момент количества движения может появиться для вырожденного колебания, легко видеть из рис. 53, рассматривая с классической точки зрения одновременное возбуждение двух компонент колебания V 2 с одинаковыми амплитудами, но с разностью фаз 90°. В результате каждое ядро будет совершать вращательное движение вокруг межъядерной оси в перпендикулярных ей плоскостях. Все ядра будут вращаться в одну сторону, а это означает, что возникает мо- [c.88]

    В общем случае момент количества движения электрона, вращающегося по круговой орбите вокруг ядра (по орбите Бора), согласно теории Бора, может принимать следующие значения  [c.121]

    На рис. 11,5/1, В и С представляют собой вибрационные уровни, соответствующие трем электронным состояниям молекулы. Квантовая механика показывает, что существует конечная вероятность перехода системы с какого-нибудь дискретного уровня системы термов В в область континуума системы термов А, или соответственно с дискретного уровня системы В в область континуума системы С, граничащую с этим уровнем. Переход с дискретного уровня одной системы уровней в сплошную область другой системы уровней возможен при выполнении правил отбора для электронных переходов (оба уровня должны обладать одинаковым значением полного квантового числа /, т. е. А/ = 0. Проекции орбитального момента количества движения электронов на линию, соединяющую ядра, должны отличаться не больше чем на единицу, т, е. ЛХ — 0 или 1, оба уровня должны принадлежать электронным состояниям одинаковой мультиплетности, т. е. Д5=0, они должны обладать одинаковой симметрией для отражения в начале координат. У молекул, состоящих из двух одинаковых ядер, оба уровня также должны обладать одинаковой симметрией в отношении ядер. Кроме [c.67]

    Кроме массы и заряда ядро обладает третьей харакгеристикоп —моментом количества движения, который обусловлен его вращением вокруг оси—спином. Поскольку ядро заряжено, его враш,ение вокруг собственной оси приводит к круговому движению заряда, что формально аналогично электрическому току, протекающему в витке провода (рнс. 20). Этот круговой ток (солеиоид). создает магнитное поле, так что вращающееся ядро ведет себя подобно крощечиому магниту, ось которого совпадает с осью спина. Это обуславливает появление у ядр. ( магнитного допольного. момента . [c.37]

    Метод ЯМР заключается в следующем. Ядра некоторых атомов, в том числе и водорода (протона), обладают собственным моментом количества движения — ядерньш спином, который характеризуется спиновым квантовым числом /. При вращении заряженного ядра возникает магнитное поле, направленное по оси вращения. Другими словами, ядро ведет себя подобно маленькому магниту с магнитным моментом рц. Магнитный момент квантуется, т. е. ядро с ядерным спиновым числом / может ориентироваться во внешнем однородном магнитном поле На различными способами, число которых определяется магнитным квантовым числом т/. Каждой такой ориентации ядра соответствует определенное значение энергии. Ядра некоторых элементов, имеющих спиновое квантовое число I = = /а ( Н, зф), во внешнем магнитном [c.146]

    I = Ь 8 (где Ь — орбитальный момент количества движения, 5 — спиновый момент количества движения ядра). Так как орбитальный момент количества движения всегда равен целому числу величин /г/2л , то число элементарных частиц, присутствующих в ядре, должно определить, будет ли ядерный спин I целым числом или целым числом половин /г/2л. Экспериментально было найдено, что ядра с нечетным массовым числом имеют спины, равные нечетному числу нолоЕин велпч1п1ы /г/2я, т. е. / = тогда как ядра с четным массовым числом имеют спины, равные либо нулю, либо целому числу величин к/2п, т. е. I = О, 1, 2,. .. Однако уже рассмотрение изотопа показывает несоответствие с протон-электронной моделью. Согласно последней, ядро изотопа должно содержать 14 протонов и 7 электронов—всего 21 частицу, что принодит к нечетному, полуцелому спину. Опытным же п тем найдено, что спин N равен 1. [c.392]

    Как и электрон, многие (но не все ) ядра обладают собственным моментом количества движения или спином (от англ. spin — вращение). [c.11]

    В представлениях квантовой механики электрон как бы размазан в пространстве вокруг ядра по сфере, удаленной от ядра на некоторое расстояние он образует электронное облако, плотность которого пропорциональна вероятности нахождения там электрона. Электронное облако не имеет определенных, резко очерченных границ. Поэтому даже на большом расстоянии от ядра существует некоторая, хотя и очень малая, вероятность обнаружения электрона. лeдoвateльнo, для электрона, находящегося на первом энергетическом уровне (п= 1), возможна только одна форма орбитали, для п=2 возможны две формы орбиталей, для = 3 — три и т. д. В случае /=0 (5-электроны), орбитальный момент количества движения электрона относительно ядра атома равен нулю. Это может быть при условии, что электрон поступательно движется не вокруг ядра, а от ядра к периферии и обратно (круговая орбиталь). [c.67]

    Ряд экспериментальных фактов показывает, что чисел п, I и т недостаточно для описания движения электрона в поле ядра. Ему лео бходимо пр1иписать еще не ото1ро1е число 5, которое характеризует собственный момент количества движения электрона — спин электрона. Этот момент не связан с орбитальным движением электрона наглядно он может быть представлен как результат вращения электрона вокруг своей оси. Его величина равна [c.186]

    МО образуются в результате комбинации АО 2з и 2р. В соответствии с энергиями последовательность МО для указанных молекул изображена на рис. 35 на примере молекулы Оа- Обозначения л и о (не смешивать с я- и о-связью1) для МО приняты в соответствии со значениями проекций момента количества движения электронов (равными нулю и 1) на линию, соединяющую ядра атомов в молекуле. На вы-)Ожденном уровне тс находятся два электрона, которые по правилу >нда займут разные квантовые ячейки и имеют параллельные спины. Суммарный спин молекулы О а отличен от нуля и равен -Ь1, поэтому кислород — парамагнитное вещество. [c.101]

    Каждое ядро иесет положительный заряд, кратный заряду протона. Кроме того, ядра многих изотопов имеют собственный момент количества движения, называемый спином (/) и характеризуемый спиновым квантовым числом г. Оно может принимать значения О, Уг, II /2> 2 и т. д. Вращение заряженного ядра создает магнитное поле, направленное по оси вращения. Таким образом, ядро действует как крошечный магнит с магнитным моментом а. [c.87]


Смотреть страницы где упоминается термин Ядро, момент количества движения: [c.94]    [c.50]    [c.17]    [c.229]    [c.93]    [c.80]    [c.229]    [c.100]    [c.13]    [c.42]    [c.125]   
Ядерный магнитный резонанс в органической химии (1974) -- [ c.7 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Количество движения

Моменты количества движения, кинетическая и потенциальная энергии, силы, действующие на ядра молекулы



© 2024 chem21.info Реклама на сайте