Вращательный момент электрон магнитный

Магнитные свойства появляются вследствие вращательного движения электронов, так как движущийся электрический заряд создает магнитное поле. При этом любая частица с неспаренным электроном (атом, ион, свободный радикал) уподобляется маленькому магниту. Движение электрона в атоме по орбите вызывает появление орбитального магнитного момента, а спин электрона создает спиновый магнитный момент. В этой сложной системе магнитных моментов суммарный магнитный момент равен нулю, магнитные свойства вещества не проявляются. Но они начинают проявляться в постоянном магнитном поле. [c.330]

Если на атом действует внешняя, например магнитная, сила, ось вращательного орбитального движения вместе с направленным вдоль нее вектором вращательного момента электрона начинает прецессировать с определенной скоростью вокруг направления силы, описывая в пространстве конус (рис. 42). Очевидно, что и сама воображаемая орбита электрона вместе с вмещающей ее плоскостью вращается в пространстве, оставаясь все время перпендикулярной вектору вращательного момента. Это прецессионное движение связано с некоторой энергией, а потому энергия электрона в магнитном поле слегка изменяется, и это сказывается на спектре света, излучаемого или поглощаемого атомом. Изучение этих изменений позволяет судить о том, что векторы орбитальных электронных моментов устанавливаются под строго определенными углами по отношению к силовой оси так, что проекция орбитального момента на силовую ось всегда изображается целым числом. Так, например, для f-электрона, т. е. при втором квантовом числе, равном трем, возможны следующие положения векторного орбитального момента в пространстве (рис. 43). Из рис. 43 видно, что вектор [c.152]

Рассмотрим воздействие внешнего магнитного поля на атом водорода, электрон в котором движется по круговым орбитам (/=0). В случае, если круговая орбита расположена в любой из плоскостей (хОу, хОг гОу), а направление внешнего магнитного поля совпадает с осью 2 (рис. 12), дополнительного движения электрона и смещения орбиты быть не может — вращательного момента между магнитным вектором электрона и вектором внешнего поля нет (или совпадение, или пересечение векторов), т. е. если /=0, то и т=0. [c.37]

В соответствии с двумя возможными направлениями вращения электрона вокруг его оси (по часовой стрелке или против) у вектора собственного вращательного момента электрона может быть два направления по отношению к направлению магнитного поля. Они определяются тем, что проекция вектора на направление магнитного поля [c.55]

Ядерные спины и магнитные моменты иногда могут быть определены на основании изучения сверхтонкой структуры атомных спектров. Сверхтонкая структура обусловлена тем обстоятельством, что вследствие взаимодействия между магнитным моментом ядра и магнитными моментами электронов энергия атома несколько различна для различных квантованных взаимных ориентаций векторов спина ядра и вращательных моментов электронов. Таким образом, при соответствующих условиях ядерный спин I может быть определен по числу линий в спектроскопических гипер-мультиплетах . Этим методом были определены спины многих ядер, например спины В (/ = /г) и (/ = /г). [c.44]

При переходе от правого антипода к левому знак знак вращения, меняется. По порядку величины Н, равно произведению электрического и магнитного моментов молекулы. Переходной момент Ро, имеет порядок 1П = 10 ед. СГСЭ, магнитный момент электрона 0,93 10 эрг Гс" . Следовательно, порядок величины Rj есть 10 ед. СГСЭ. Удобно пользоваться значением приведенной вращательной силы, выражаемым числом порядка единицы [c.152]

Величина г = m/ служит мерой вращательного момента, она называется магнитным моментом единица измерения магнитного момента диполя дина-см/эрстед или эрг/эрстед. При описании и расчете магнитных свойств атомов, магнетизм которых обусловлен движением электронов, используют иную единицу измерения магнитного момента — магнетон Бора, равный 0,927-10 ° эрг/эрстед. Эта величина обычно обозначается цв и определяется выражением [c.170]

Необходимо отметить, что в действительности спектры ЭПР нитроксильных радикалов в этой области вращения не обязаны быть полностью неизменными, так как при достаточно больших частотах вращения необходимо учитывать взаимодействие магнитного момента неспаренного электрона с вращательным моментом самого радикала [61]. [c.41]

Так как вращение заряженной частицы сопровождается, как известно, возникновением магнитного поля, атомы обладают магнитными свойствами, зависящими от суммы орбитальных и спиновых вращательных моментов всех электронов, входящих в их состав. [c.149]

В присутствии односторонне направленного внешнего электрического или магнитного поля форма электронного р-облака, в отличие от -облаков, не имеет сферической симметрии, так как векторы вращательного момента, равные единице, устанавливаются под определенными углами к силовой оси и начинают вращаться (прецессировать) около нее, а это сказывается на форме облаков. Для иллюстрации приводим рис. 56. [c.182]

Друде [46] показал, что когда заряд движется вдоль спирали, его поступательное перемещение вызывает появление электрического дипольного момента, тогда как вращательное движение приводит к возникновению магнитного дипольного момента. В зависимости от правого или левого направления спиральной траектории, электрический и дипольный моменты могут быть параллельными или антипараллельными. Квантовая теория оптической активности позволяет расширить эти представления и объяснить происхождение вращательной способности электронных переходов, имеющих параллельные или антипараллельные электронные и магнитные моменты перехода. [c.167]

Некоторые электронные переходы в молекулах имеют нулевое значение магнитного дипольного момента перехода. Поэтому даже интенсивные электронные переходы могут не проявляться в оптической активности. Но даже слабые по интенсивности электронные переходы, но имеющие значительный магнитный дипольный момент перехода, обладают оптической активностью. Роль вращательной силы в оптической активности аналогична вероятности или величине квадрата модуля момента электрического дипольного перехода, называемого иногда также силой диполя, которому пропорционален коэффициент поглощения в электронном спектре. Вращательная сила определяется скалярным произведением [c.180]

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). В основе метода лежит явление резонансного поглощения электромагнитных волн парамагнитными веществами в постоянном магнитном поле. Метод можно применять при наличии в молекуле исследуемого вещества неспаренных электронов с соответствующими магнитными моментами, обусловленными вращательным движением электронов. Метод ЭПР особенно эффективен для идентификации свободных радикалов (стр. 69). Метод может применяться для изучения органических веществ в любом агрегатном состоянии. Это делает его незаменимым при изучении кинетики и механизма химических реакций, в которых участвуют парамагнитные частицы. Прибор для изучения спектров ЭПР называется радиоспектрометром. [c.19]

Если I = 1, то магнитный момент электрона на орбите не совпадает с ее фокусом и тогда между вектором внешнего магнитного поля и вектором магнитного поля электрона возникнет вращательный момент, увеличивающий энергию электрона на орбите за счет дополнительных перемещений. На рис. 13 показан атом водорода с эллиптической орбитой, которая тоже может располагаться в различных плоскостях (хОг/ хОг гОу). Вектор внешнего магнитного поля по-прежнему направлен по оси г. [c.37]

Спин-вращательное взаимодействие обусловлено магнитными полями, возникающими вследствие движения молекулярного магнитного момента, связанного с распределением электронов в молекуле. Рассмотрим один конкретный электрон и данное ядро. При вращении молекулы электрон также вращается относительно ядра с радиусом Я. Частота вращения V для молекулы в У-ы. вращательном состоянии [c.98]

После учета взаимного электростатического отталкивания электронов, зависящего от особенностей корреляции электронных движений при различных 5 и нужно принять во внимание магнитное взаимодействие орбитальных и спиновых вращательных моментов. Это спин-орбитальное взаимодействие зависит от векторной суммы 8 + 1. [c.90]

Спектры атомов. При сообщении атому энергии изменяется по крайней мере одно квантовое число. Появляющиеся при этом сигналы относятся к видимой (800—200 нм) и рентгеновской (1 —10 А) областям спектра. В рентгеновской области спектра для аналитических целей используют сигналы, связанные с изменением главного квантового числа п. Интересные для аналитиков оптические спектры связаны в основном с изменением побочного квантового числа I (наряду с изменением и или т ). Ввиду большего разнообразия переходов оптические спектры имеют значительно большее число линий, чем рентгеновские. Если вырождение спинового момента электрона /Пз снимается внешним магнитным полем, то становятся возможными энергетические переходы с изменением т , дающие сигналы в микроволновой области (10 —10 Гц). Эти сигналы образуют спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Атомное ядро подобно электрону может обладать собственным вращательным моменгом, ядерным спином. Воздействие внешнего магнитного поля также снимает его вырождение, что делает возможным энергетические переходы в области радиочастот (10 —10 Гц). Получающиеся при этом спектры называют спектрами ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Оба метода, ЭПР и ЯМР, относят к резонансной магнитной спектроскопии [c.177]

Колебательный круговой дихроизм. Вращательная сила колебательных переходов так же, как и электронных, определяется скалярным произведением электрического и магнитного моментов перехода. Так, для 5-го нормального колебания при переходе из основного состояния в первое возбужденное имеем выражение [c.213]

Известно, что за образование химической связи, а равно и за ое преобразование в процессе химической реакции ответственны ня-лентные электроны атомов. Известно также, что одним из очень существенных свойств электрона является спин, или момент вращательного движения электрона, наглядно моделируемый обычно посредством маленького заряженного волчка. Но с вращательным движением заряда всегда связан замкнутый ток, образующий магнит, И, действительно, спину электрона соответствует магнитный момент, равный 0,9273-10 ° эрг-гаусс . Заслуга советских ученых состоит в том, что они нашли разгадку парадокса слабые магнитные воздействия, ничтожные по энергии, оказывают могучее влияние на химические реакции, изменяя спины неспаренных валентных электронов у атомов, входящих в свободный радикал пли ион-радя-кал, и снимая спиновые запреты. Это и открывает новые возможности управления химическими процессами не на энергетической, а на спиновой основе. [c.165]

Г/ и р/ — ее радиус-вектор и импульс соответственно, то из-за больших величин масс ядер существенно уменьшаются магнитные моменты и, следовательно, вращательные силы перехода. По сравнению с электронными переходами это уменьшение составляет несколько порядков (до 10-3... 10 5). [c.213]

Суммарную энергию, которой обладают молекулы газообразного вещества, можно разделить на поступательную и внутримолекулярную. Последняя складывается из вращательной энергии (вращение молекулы вокруг центра тяжести), колебательной энергии (энергии колебаний атомов и групп атомов в молекуле), электронной (энергия электронного возбуждения), энергии спинов (энергия ориентации магнитных моментов) ядер атомов в электромагнитном поле молекулы и из так называемой нулевой энергии (энергия при 7 = О, состоящая из энергии химической связи и нулевой колебательной энергии). [c.496]

Наличие близких термов вызвано каким-то слабым взаимодей-ствием. Было сделано предположение (С. Гаудсмитом и Г. Улен-беком), что наряду с орбитальным моментом у электрона имеется собственный момент вращения. Вращательным моментам отвечают магнитные моменты. В зависимости от ориетации этих моментов будет иметь место различная энергия их взаимодействия. Такое объяснение находится в соответствии с указанным фактом отсутствия расщепления з-термов. [c.449]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]

Статистическое распределение зарядовых плотностей электронов, подчиняющихся законам квантовой механики и двигающихся в атоме с неимоверной быстротой, определяется центральными силами притяжения их к положительно заряженному ядру, взаимными их отталкиваниями, завися-шими от одноименности отрицательных электронных зарядов, магнитными взаимодействиями, а также корреляцией электронных движений. Большое значение имеет при этом также скорость движений электронов и, в частности, центробежные силы, порождаемые большими орбитальными вращательными моментами имеют влияние и релативистские возрастания электронных масс, которые появляются при скоростях движения электронов, приближающихся к скорости света. [c.8]

Вращательиый импульс и магнитный момент Значение орбитального вращательного импульса электрона [c.403]

ГИРОМАГНИТНОЕ ОТНОШЕНИЕ - отЦошение магнитного момепта (Л/) системы (элементарной частицы атома или молекулы) ь ее механич. вращательному моменту (Ку.у = М К. Существование прямой пропорциональности между м агнитным и механич. моментами электрона, двигаю1цегося по атомной орбите, было показано еще в рамках электронной теории Лоренца, причем для Г. о. атома было получено значение еЦтс, где в — заряд электрона (е -<0), m — масса, а с — скорость света. [c.474]

В газовой фазе молекулы свободно вращаются. Это вращательное движение квантовано, и в микроволновом спектре можно обнаружить переходы между вращательными уровнями энергии, если молекула имеет постоянный электрический ди-польный момент. В таких молекулах вращательное движение приводит к возникновению магнитного момента, так как электроны не совсем жестко связаны в своем движении с ядерным остовом. Если у молекулы имеется магнитный электронный спиновый момент, то последний будет взаимодействовать с вращательным моментом по механизму диполь-дипольного взаимодействия. Влияние этого взаимодействия такое же, как и влияние днполь-дипольных взаимодействий между электронами в твердых телах. Однако это взаимодействие в газовой фазе не усредняется до нуля, поскольку векторы вращательного углового и магнитного моментов коллинеарны и фиксированы в пространстве. Из-за спин-вращательного взаимодействия газофазные спектры ЭПР оказываются весьма сложными (разд. 12-6). [c.234]

Физика явления. Основное условие ирименения метода ЭПР — наличие в исследуемой системе несна-реиных электронов с соответствующими магнитными моментами (свободные радикалы, ионы-радикалы, парамагнитные ионы). Появление магнитных свойств обязано вращательному движению электронов. Движущийся электрич. заряд создает магнитное ноле. Поэтому любая частица, имеющая неспаренный электрон — будь то атом, ион, свободный радикал,— подобна маленькому магнитику. Движение электрона в атоме по орбите приводит к появлению орбитального магнитного момента. Вращение электрона вокруг собственной оси — спин, создает спиновый магнитный момент. В отсутствии внешнего магнитного поля все магнитные моменты частиц имеют хаотич. направление и одинаковую энергию Е ,. Поэтому в сложной системе магнитных моментов суммарный магнитный момент равен О, и магнитные микроскопич. свойства вещества не проявляются. В постоянном магнитном поле пространственная ориентация магнитных моментов не может быть произвольной. Они ориентированы таким образом, чтобы их проекции на направление цриложенного поля принимали лишь нек-рые определенные значения. [c.481]

ГИРОМАГИИТПОЕ ОТНОШЕНИЕ — отношение магнитного момента (М) системы (элементарной частицы атома или молекулы) к ее механич. вращательному моменту (/i) Y = Л//А. Существование прямой про-по1)цпональиости между магнитным и механич. моментами электрона, двигающегося по атомной орбите, было показано еще в рамках электронной теории Лоренца, причем для Г. о. атома было получено значение е/2тс, где е — заряд электрона (е 0), т — масса, ас — скорость света. [c.474]

Так как в результате вращения заряженной частицы возникает магнитный момент, то ядра с отличным от нуля вращательным моментом (/ 0) обладают также и магнитным моментом. Согласно теории Дирака, магнитный момент электрона (заряд е, масса Ме) равен ек АлМеС = = 0,927-10 эрг1гаусс = 1 магнетону Бора, что хорошо согласуется с экспериментальными результатами. Поэтому можно было бы ожидать, согласно аналогичному расчету, что магнитный момент протона (заряд е, масса Мр= 1836 Ме) должен равняться 1/1836 магнетона Бора. Однако в действительности магнитный момент протона оказывается в 2,79 раза больше. Несмотря на это, величина 1/1836 магнетона Бора ( 5,05-10 эрг гаусс) принята за единицу ядерных магнитных моментов и называется ядерным магнетоном. [c.43]

Однако, кроме только что изложенного дополнения к классической теории, квантовая теория дает и нечто принципиально новое. Кроме орбитального момента двигающегося по орбите электрона, есть еще, спиновый момент вращающегося электрона. В то время как движение электрона по орбите в сущности соответствует амперовскому представлению о молекулярных токах, представление о вращении (собственном вращении) электрона, о спине, не находило места в классической теории, рассматривавшей электрон как заряженную массивную точку. Как уже говорилось на стр. 360, электрон можно рассматривать как вращающуюся массу, имеющую механический вращательный момент и вследствие наличия вращающегося заряда — также и магнитный момент. Из квантово-теоретического истолкования спектров следует, что при этом механический момент [c.410]