Спин электрона

Для полного объяснения всех свойств атома была выдвинута гипотеза о наличии у электрона так называемого спина. Спин — это чисто квантовое свойство электрона, не имеющее классических аналогов. С пин — это собственный момент импульса электрона, не связанный с движением в пространстве. Для полного описания состояния электрона в атоме необходимо к трем квантовым числам n, l, m добавить еще одно - спиновое квантовое число (спин) S. Для всех электронов абсолютное значение спина всегда равно s = ½. Это квантовое число определяет ориентацию собственного момента количества движения электрона на некоторое направление, например, на направление орбитального момента электрона. Наличие спина приводит к удвоению состояний электрона в атоме. Спин не имеет классического аналога, это такое же внутреннее свойство электрона, как его заряд и масса.

Спин – неотъемлемое свойство микрочастицы, особая степень свободы. Для описания этого свойства ему в соответствие приводится механический момент . Спиновый (собственный) момент электрона есть вектор , у которого определены только модуль и одна из проекций:

(10)

(11)

где: (12)

(спиновое квантовое число для электрона, принимающее единственное значение ½).

Проекция спина на ось z(магнитное спиновое число m_s) может иметь лишь два значения:

(13)

(магнитное спиновое квантовое число, принимающее 2 значения).

В соответствии с (12,13) вектор для электрона относительно выделенного направления (ось z) может ориентироваться лишь двумя способами (пространственное квантование).

В квантовой механике состояние электрона описывается четырьми квантовыми числами:

1)главным квантовым числом - обозначающее номер энергетического уровня.

2)орбитальным квантовым числом - определяет подуровень энергетического уровня, задаваемого главным квантовым числом.

3)орбитальным магнитным квантовым числом, которое мы теперь будем обозначать через - характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположение атомной орбитали.

4)спиновым квантовым числом

Дата добавления: 2015-08-31