52
11.1 к е с т е
n
W
m
n
n
m
Азғындалу
еселігі
1
W
100
1
0
0
1
2
W
200
2
0
1
1
1
0
4
211
+1
210
0
1
21
−
-1
11.4 Сутегі атомының оптикалық спектрі
Сутегі атомының оптикалық спектрі (электромагнитті
сәуле шығару
спектрі) қарапайым. Ол атомның энергетикалық спектріндегі энергетикалық
деңгейлерге сәйкес келетін жағдайлармен байланысты жиілік шкаласы
жағдайындағы бірнеше жеке спектрлі сызықтардан тұрады:
i
k
W
W
−
=
,
мұндағы
k
W
- қозған күй энергиясы;
i
W
- қозған немесе негізгі күй, және де
k
i
W
W
.
Сутегі атомының спектрінің негізгі ерекшелігі, бұл спектр заңдылықпен
топталған
сызықтар
сериясынан
тұрады.
Есептеулер
нәтижелері
эксперименттермен жақсы сәйкес келеді.
11.5 Электрон спині
Шредингер теориясында кванттық бөлшектердің кеңістіктегі орнын
сипаттаудан өзгеше еркіндік дәрежелері ескерілмейді. Осы қосымша еркіндік
дәрежелерге байланысты
моментті бөлшектің
S
L
спині деп аталады.
Спин – классикалық физикада аналогы жоқ кванттық шама.
Спин –масса немесе заряд сияқты кванттық бөлшектің ішкі қасиеті.
Спиннің болуы және оның барлық қасиеттері салыстырмалы теория
талаптарын қанағаттандыратын кванттық механикадағы Дирактың теңдеуінен
шығады. Спин сонымен қатар протон, нейтрон, фотон және басқа элементар
бөлшектерде де болады (мезондардан басқа).
Электронның меншікті импульс
моментінің модулі кванттық
механиканың жалпы заңы 1/2-ге тең
s
спиндік кванттық санмен анықталады.
(
)
( ) ( ) ( )
3
2
/
1
2
/
3
2
/
1
1
=
=
+
=
S
S
L
S
.
(11.6)
53
Спиннің орбиталды моменттен маңызды ерекшелігі спиннің абсолютті
мәнінің сақталуы. Оның тек берілген бағыттағы
SZ
L
проекциясы ғана өзгеруі
мүмкін:
S
SZ
m
L
=
,
2
/
1
=
=
s
m
S
.
(11.7)
Сонымен, сутегі атомындағы электрон күйі төрт кванттық сандармен
n,l,m
және m
s
толық анықталады. Энергияның
n
W
меншікті мәніне (
1
W
-ден
басқа)
орбиталды және
m
магниттік кванттық сандары өзгеше бірнеше
меншікті функциялар сәйкес келеді.
Электронның спині болғандықтан азғындалу еселігін (11.5) тағы екі есеге
көбейеді.
Достарыңызбен бөлісу: