Взаимодействие моментов количества движения

Типы связи, соответствующие случаям Гунда а и Ь, являются предельными, так же как все остальные случаи Гунда. В действительности, взаимодействие моментов количества движения отличается в большей или меньшей степени от того, которое должно иметь место для различных случаев Гунда и является промежуточным между ними. Кроме того, при увеличении момента количества движения ядер N взаимодействие этого момента с другими изменяется, приводя к изменению характера связи. [c.49]

Взаимодействие момента количества движения ядер атомов и движения электронов для многоатомных молекул не исследовалось и в дальнейшем рассматриваться не будет. [c.63]

Ядерный спин был открыт при анализе атомных спектров. Было отмечено, например, что линия нри 3596 А, испускаемая атомом Bi, имеет сверхтонкую структуру, состоящую из шести линий с длиной водны в интервале 3595,952—3596,256 А. В 1924 г. В. Паули высказал предположение, что эти линии могут быть обусловлены взаимодействием момента количества движения электронов J и момента количества движения I ядра. Наблюдаемая сверхтонкая структура, как было установлено, [c.745]

Характерная особенность оболочечной модели заключается в допущении того, что вектор орбитального момента количества движения (с квантовым числом I) каждого нуклона и спиновый вектор этого нуклона (с квантовым числом 8 = /2) складываются и образуют результирующий вектор спин-орбитального момента количества движения с квантовым числом /, равным I + /2 или I — V2. Суммарный момент количества движения для данного ядра, квантовое число I, представляет собой результирующую /-векторов для всех нуклонов. Такой вид взаимодействия моментов количества движения называют / /-взаимодействием (сравните со спин-орбитальной связью Рассела — Саундерса, разд. 5.3). Ядерные подоболочки с ) = I - - 2 лежат ниже, чем соответствующие подоболочки [c.746]

Рабочей средой в детандерах является газ. Работа в турбодетандерах создается в результате взаимодействия потока газа с кольцевыми лопаточными решетками, т.е. системами лопастей, расположенных вокруг оси вращения. Основное назначение вращающихся лопаточных решеток состоит в изменении энергетического уровня рабочей среды, что достигается изменением момента количества движения протекающего газа. Возникающий при этом момент сил, действующий на лопатки [c.128]

Рассмотрим вязкую жидкость, заключенную между двумя параллельными пластинками, верхняя из которых смещается (рис. 5.5). Поскольку существуют силы межмолекулярного взаимодействия, начнет двигаться слой жидкости, примыкающий к верхней пластинке. Эти же силы приведут к тому, что этот слой будет передавать количество движения слою под ним и т. д. Поскольку момент количества движения направлен вдоль оси х и передается сверху вниз по отношению к используемой системе координат, поток количества движения отрицателен и в данном случае это не что иное, как напряжение сдвига. [c.105]

Исключение составляют два оператора - полный орбитальный момент количества движения Ь и полный спиновой момент количества движения 8. Они симметричны, коммутируют между собой, с оператором Но и поэтому могут быть использованы для классификации базисных состояний конфигурации. Особое значение такой классификации связано с тем, что операторы Ь и 8 коммутируют не только с оператором Но, но и с оператором кулоновского взаимодействия электронов. Любой базис конфигурации, в котором операторы и 8 оказываются диагональными, носит название схемы А5-связи, здесь конфигурация представляет собой прямую сумму Г/, 5-подпространств совместных собственных функций операторов и 8 . Схема 15ч вязи - это такой базис конфигурации, который получается объединением базисов, представляющих подпространства Г/,5. На базис / 5 никаких ограничений не наклады- [c.130]

Электроны внутри атома взаимодействуют. Эго взаимодействие сказывается в том, что векторы орбитальных моментов количества, движения электронов складываются, давая вектор орбитального момента атома Ь= 2/,. Абсолютная величина этого вектора [c.52]

Для тех систем, в которых преобладает физическая составляющая взаимодействия, построение единой теории сольватации имеет большие перспективы. Если исключить химическое взаимодействие, то в общем случае степень воздействия растворенной частицы на растворитель зависит от величины ее заряда, электрического дипольного момента, массы, магнитного дипольного момента и т. п., а также от кинетических параметров — импульса, момента количества движения и др. [c.81]

Катионы шелочных и щелочноземельных металлов координируют (связывают) молекулы воды в гидраты преимущественно посредством электростатического ион-дипольного взаимодействия. Последнее зависит от заряда и радиуса катиона, его массы и магнитного момента, дипольного момента воды, поляризации иона и воды и от кинетических параметров (импульс, момент количества движения и др.). Между катионами переходных металлов и молекулами воды возникает, благодаря наличию вакантных атомных орбиталей у катионов и неподеленных пар электронов молекулы воды, донорно-акцепторная связь. Часто электростатический и донорно-акцепторный вид связи в гидрате катиона проявляется совместно. [c.414]

В магнитном поле магнитный момент системы связан с полным механическим моментом, пропорциональным уТ(Г+Т), для которого могут наблюдаться различные ориентации. Проекции механического момента на направление поля г принимают целые значения от — У до J, всего 2J + 1 значений. Каждому из них отвечает соответствующая ориентация магнитного момента. Из-за различия в энергиях взаимодействия с полем энергия каждой ориентации будет разной, т. е. терм с данным J расщепляется на 2J + 1 компонентов. Расстояние между двумя уровнями равно Н, где g — фактор спектроскопического расщепления ( -фактор). Он указывает долю орбитального момента в полном моменте количества движения. [c.129]

Вращение ротатора, на который не действуют какие-либо внешние силы, называют свободным. Момент количества движения, как известно, при свободном вращении сохраняется. В случае жесткого ротатора постоянна также угловая скорость, так что свободное вращение ротатора — это равномерное вращение в одной плоскости при фиксированной оси вращения. Молекулы двухатомного идеального газа, строго говоря, не являются свободными, поскольку имеются, хотя и слабые, взаимодействия между ними (допустим, в форме соударений). Вследствие соударений вращательные состояния молекул изменяются, система ротаторов размешивается , и при равновесии устанавливается некоторое распределение по скоростям (импульсам) вращательного движения. Это распределение отражается формулой [c.102]

Момент количества движения имеет размерность кг-м -с . Эту же размерность имеет и физическая характеристика взаимодействия движущихся тел — действие, которым называется произведение изменения энергии тела на время этого изменения Дж-с=кг-м2-с . Как было показано Планком, существует элементарное количество, квант действия Я/2я=й величина дейст- [c.46]

В настоящее время очень мало известно о внутреннем строении электрона. Однако его взаимодействие с внешними электромагнитными полями указывает на наличие у него собственного (помимо орбитального) момента количества движения, являющегося таким же фундаментальным свойством электрона, как его масса и заряд, и определяемого уравнением, аналогичным (4.12) для орбитального момента [c.62]

Если взаимодействие между электронами слабое, так что связь между орбитальным и собственным моментами количества движения отдельного электрона (т. е. между I и в) более силь- [c.188]

Строение многоэлектронных атомов. Описание многоэлектронных атомов химических элементов с позиций теории Бора было проведено в 1916—1925 гг. А. Зоммерфельдом и другими исследователями. Сложность многоэлектронных атомов потребовала учитывать взаимодействие электронных орбит и заставила предположить, что помимо круговых орбит в атоме могут быть также и эллиптические орбиты. Эллиптически. орбитам, эквивалентным круговым, соответствуют более высокие уровни энергии. Движение электронов по эллипсам характеризуется так называемым угловым моментом количества движения М1, который может принимать только строго определенные значения, пропорциональные й/2я [c.193]

При каждой электронной конфигурации, вообще говоря, возможно несколько разных атомных состояний, отличающихся полным спином и моментом количества движения. Благодаря взаимодействию электронов (которым мы до сих пор пренебрегли) эти состояния имеют разные энергии и мы должны определить, какое из них является наинизшим состоянием. Различные состояния атома, получаемые из одноэлектронной конфигурации, находятся по правилу сложения векторов и обо начаются большими буквами 3,Р. Так, атом водорода имеет один электрон на 15-уровне. Спин его равен /2, поэтому низшим состоянием будет 5 (дублетное 5-состояние). Гелий имеет два электрона на 1з-уровне, полный спин его равен нулю, основным состоянием будет 5 (синглетное [c.30]

Для нахождения силового взаимодействия между лопастями рабочего колеса и протекающей жидкостью используем уравнение момента количества движения в форме (3-14) для объема жидкости, ограниченного ободами рабочего колеса и контрольными поверхностями 1 я 2, проведенными по входным и выходным кромкам лопастей (рис. 10-6). В уравнении (3-14) Q — подача насоса, р — плотность перекачиваемой жидкости, причем [c.196]

Это удвоение совершенно аналогично /-удвоению в линейных многоатомных молекулах. В обоих случаях расщепление обусловлено взаимодействием колебательного момента ( ) с полным вращательным моментом количества движения (У). [c.147]

Спиновое расщепление. Поскольку у молекулы типа асимметричного волчка не может быть электронного орбитального момента количества движения, спин-орбитальное взаимодействие вообще слабое, подобно взаимодействию в линейных молекулах в случае связи Ь по Гунду. Если суммарный спин 5 = /2, т. е. в случае дублетных состояний, то два подуровня могут быть описаны формулами [c.151]

Для определения суммарного момента реакции лопаток рабочего колеса при взаимодействии их с потоком жидкости необходимо воспользоваться теоремой об изменении момента количества движения. Согласно этой теореме при установившемся движении изменение момента количества движения потока жидкости, проходящей через рабочее колесо нагнетателя в единицу времени, равно моменту сил реакции лопаток. [c.53]

Недавно открыт новый тип изотопного эффекта - магнитный изотопный эффект. В основе теории влияния магнитного поля на скорость протекания химических реакций лежит фундаментальный закон сохранения момента количества движения. Этот закон, естественно, распространяется и на собственный момент количества движения электронов и ядер (спин). Поэтому в системах, в которых отсутствуют взаимодействия электронных спинов с орбитальными моментами или со спинами ядер, любые изменения суммарного спина запрещены. Этот запрет частично снимается при наличии упомянутых выше взаимодействий, поскольку открываются каналы передачи количества движения на другие электроны и ядра. [c.483]

Метод ЯМР основан на взаимодействии магнитной компоненты электромагнитного поля с магнитными моментами атомных ядер. Установлено, что некоторые (но не все ) атомные ядра обладают собственным моментом количества движения (спином). В макромире механической моделью ядра можно считать вращающийся шарик, который имеет положительный заряд, распределенный по объему или по поверхности. Его вращение вызовет круговой электрический ток, и, как следствие,-магнитное поле, направленное вдоль оси вращения. Эта простейшая механическая модель позволяет понять, почему все ядра, имеющие спин, обладают магнитными свойствами, которые количественно характеризуются м нитным моментом ядра. Магнитный момент ядра ц и его спин являются коллинеарными векторами в пространстве длины двух векторов связаны соотношением [c.277]

Если величина расщепления АЕ, вызываемого магнитным полем, велика по сравнению с дублетным расщеплением уровней, то магнитное ноле называют сильным. В таком магнитном поле разрывается связь спинового и орбитального моментов количества движения, и они взаимодействуют с магнитным полем независимо. Следовательно, в сильных магнитных полях оператор [c.322]

В предыдущем параграфе при выводесоотношений для расчетов термодинамических функций предполагалось, что молекулы рассматриваемых газов находятся в электронном состоянии 2, т. е. квантовые числа Л и 5 равны нулю и, следовательно, полный момент количества движения молекулы равен моменту количества движения ее ядер. ПриЛ=/=0 и 8 =Ф= О общее число и относительное расположение уровней вращательной энергии двухатомной молекулы, а также вид соотношений, описывающих энергию этих уровней, существенно зависят от значений Л и 5 и характера взаимодействия моментов количества движения. [c.95]

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]

Отклонение -фактора Ag от чисто спинового значения, обусловленное спин-орбитальной связью, может быть как отрицательным, так и положительным. Оно тем больше по абсолютной величине, чем сильнее спин-орбитальное взаимодействие возрастает, например, с увеличением порядкового номера элемента, и чем меньше АЕ уровней, между которыми происходит переход. Приложенное внешнее магнитное поле Ввнеш индуцирует дополнительный орбитальный момент количества движения, а орбитальное движение [c.57]

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]

Заметное влияние на энергию терма оказывает спин-орбитаЛьное взаимодействие. Сущность спин-орбитального взаимодействия состоит в том, что как орбитальное движение электронов, так и спиновое, создают соответствующие магнитные моменты и таким образом взаимодействуют. Вектор спина 5 может ориентироваться в поле, создаваемом орбитальным моментом L согласно правилам пространственного квантования. Всего возможно 25 +1 ориентации. При взаимодействии векторы орбитального момента и спина суммируются, образуя вектор J полного момента количества движения [c.53]

Правда, открытие в 1926 г. у электрона собственного момента количества движения — спина — и установление того, что у пары электронов, образующих химическую свяаь, сгшны имеют противоположную ориентацию в пространстве (спины антипараллельны, что изображается так ), как бы явилось доказательством, что именно образование электронной пары является причиной образования химической связи. Чтобы придать физический смысл такому подходу, иногда в учебной литературе говорится, что химическая связь образуется за счет взаимодействия магнитных полей с противоположными спинами или магнитных полей, образующихся при согласованном движении электронов по атомным орбитам в противоположные стороны. Однако оказывается, что при самых благоприятных предположениях энергия такого магнитного взаимодействия могла бы объяснить лишь ничтожную долю энергии химической связи. [c.17]

Токи, связанные с орбитальным движением электрона и с его спином, взаимодействуют друг с другом. Каждый из этих токов создает магнитное поле, которое воздействует на другой ток. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых токами, обусловливает зависимость орбитального и спинового моментов количества движения совокупности электронов, его называют спин-орбитальным взаимодействием или спин-орвитальнай связью. Энергия спин-ор-битального взаимодействия много меньше разности энергетических уровней электронов, но, несмотря на это, она оказывает существенное влияние на стационарные состояния атома. Это влияние приводит к снятию вырождения состояний с одним и тем же квантовым числом орбитального движения. Подобное снятие вырождения служит основьюй причиной появления тонкой структуры атомных спектров (см. разд. 3.9) в отсутствие внешних полей. Строгое рассмотрение спин-орбитального взаимодействия возможно при решении релятивистского уравнения Дирака. Однако полуклассический подход позволяет выявить наиболее важные детали этого эффекта. [c.77]

Полный орбитальный и спиновый моменты количества движения в атоме не независимы друг от друга, так как каждый из них сопряжен с собственным магнитным моментом. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых этими моментами, называется спин-орбитальным взаимодействием. Оно обусловливает ряд тонких эффектов, связанных с дополнительным расщеплением атомных термов, и позволяет объяснить тонкую структуру атомных спектров, в частности дублетную структуру спектров щелочных металлов. Строгое рассмотрение спин-орбитального взаимодействия возможно при решении релятивистского уравнения Дирака. Однако полуклассический подход позволяет выявить наиболее важные детали этого эффекта. [c.70]

Энергия является важнейшим из интегралов движепия. Существенным свойством этого интеграла движепия является его аддитивность (величина аддитивна, если значение ее для системы в целом равно сумме значений для отдельных частей, пренебрежимо мало взаимодействующих между собой). Для замкнутой системы помимо энергии имеются шесть других аддитивных интегралов движения три составляющих полного количества движения системы (импульса), характеризующих поступательное движение системы как целого, и три составляющих полного момента количества движения (момента импульса), ко- [c.33]

Далее, в процессе развития спектральных исследований было установлено, что при действии магнитного или электрического полей на исследуемые вещества спектральные линии расщепляются. Эти факты заставили учитывать взаимодействие магнитных полей электронных орбит в атоме между собой и с внешним магнитным полем. Суть этого взаимодействия состоит в том, что движущийся по замкнутым орбитам элекгрон создает магнитное поле подобно тому, как это имеет место в соленоиде. Это магннтное поле вращающегося электрона характеризуется магнитным моментом /х, взаимодействие которого с внешним полем определяет пространстветюе расположение электронной орбиты в атоме, что связано с изменением энергии электрона. При делении величины магнитного момента электронной орбиты на так называемое гиромагнитное отношение v = e/(2ni ) получают новую характеристику ilv=M , являющуюся проекцией углового момента количества движения М[ на направление внешнего магнитного поля. Поскольку энергия атома может изменяться только квантами. величина принимает лишь строго определенные значения, пропорциональные кванту действия [c.194]