27.Що таке просторове квантування? Наведіть приклади.

Просторове квантування в квантовій механіці – дискретність можливих просторових орієнтацій моменту кількості руху атома (або ін. частки або системи часток) відносно будь-якої довільно вибраної осі (осі z ). Наприклад:

28.Що таке спін електрона? Які експерименти підтвердили наявність спіну у мікрочастинок?

Спін (англ. spin — веретено) — фундаментальна характеристика частинки (наприклад атомного ядра чи елементарної частки), яка в деякому відношенні аналогічна «власному моменту імпульсу частинки». Спін є квантовою властивістю частинок і не має аналогів у класичній фізиці.

Спін електрона відкрили у 1925 Уленбек та Ґоулдсміт, проводячи експерименти з розщеплення пучка електронів у неоднорідному магнітному полі. Вчені сподівалися побачити, як пучок електронів розщепиться на кілька, в залежності від квантованого орбітального моменту. 

Результат перевершив усі сподівання: пучок розщепився на два. Пояснити це можна було лише приписавши електрону власний момент  .

29.В чому полягає спін-орбітальна взаємодія?

Спін-орбітальна взаємодія — вплив спіна на рух квантової частинки.

Спін-орбітальна взаємодія — релятивістський ефект. Вона тим сильніша, чим більша швидкість частинки.

Спін-орбітальна взаємодія зв'язує спінову підсистему квантової системи з її координатною підсистемою. Фактично це означає, що завдяки спін-орбітальній взаємодії вектор спіну має орієнтацію в звичайному координатному просторі.

Спін-орбітальна взаємодія зумовлює також велику кількість інших важливих явищ у фізикі мікросвіту. Наприклад, явище фосфоресценції здебільшого зв'язане з переходом збуджених молекул чи збуджень у кристалах із синглетного у триплетний стан. Такий перехід, який називають міжсистемною конверсією, можливий тільки завдяки взаємодії спінової і координатної складових векторів стану.

30.Сформулюйте правила відбору для квантових чисел одноелектронних атомів. У чому причина появи правил відбору?

Правилами відбору в спектроскопії називають обмеження й заборони на переходи між рівнями квантомеханічної системи з поглинанням чи випромінювання фотона, накладені законами збереження й симетрією (обмеження на зміну квантових чисел).

Гармонічний осцилятор

Дозволені переходи гармонічного осцилятора задовільняють правилу відбору: ,

де n_f та n_i - квантові числа кінцевого й початкового стану, відповідно. Тобто, переходи можуть відбуватися тільки між сусідніми станами.

Магнітне квантове число

Для магнітного квантового числа . Світло, яке випромінюється при переході з – лінійно поляризоване. При переходах з випромінюється циркулярно поляризване світло.

Квантове число повного моменту

Для квантового числа повного моменту багатоелектронної системи . Крім того заборонені переходи між станами, в яких обидва квантові числа повного моменту дорівнюють нулю.

Орбітальне квантове число

Для орбітального квантвого числа .