Физика / 21

Лекция № 21(Головкина)

Теоретические вопросы:

1. Что такое гиромагнитное отношение?

2. Что показал опыт Штерна- Герлаха?

3. Из чего слагается магнитный момент атома?

4. Что называется фактором(множителем) Ланде?

Тест:

1. Что показал опыт, поставленный немецкими учеными Отто Штерном и Вальтером Герлахом в 1921 году?

1. Наличие спина у атомов и его связи с магнитным моментом

2. Отсутствие спина у атомов

3. Наличие спина у атомов и отсутствие его связи с магнитным моментом

2. Для каких химических элементов магнитный момент атома равен магнитному моменту валентного электрона?

1. Для химических элементов 3 группы

2. Для химических элементов 1 группы

3. Для химических элементов 2 группы

3. При лабораторных исследованиях свечения паров какого элемента был открыт эффект Зеемана?

1. Лития

2. Калия

3. Натрия

4. Какая единица измерения элементарного магнитного момента?

1. Магнетон Бора

2. Ньютон

3. Вебер

5. Каким свойством следует считать спин электрона?

1. Внутренним

2. Внешним

3. Никаким

6. Момент импульса характеризует:

1. Скорость вращательных движений

2. Период вращательных движений

3. Количество вращательных движений

7. Как можно убедиться в наличии спина?

1. По расщеплению траекторий движения в магнитном поле

2. Посредством опытов, к которым применимо классическое понятие траектории частицы

3. Сссылаясь на какие-либо наблюдения

8. Какими видами углового момента может обладать любая частица?

1. Спином

2. Спином и орбитальным угловым моментом

3. Орбитальным угловым моментом

9. По какой формуле определяется множитель Ланде?

1. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

2. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

3. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

10. Спин-орбитальное взаимодействие – это взаимодействие между:

1. Покоящейся частицей и ее собственным магнитным моментом

2. Покоящейся частицей и другой движущейся частицей

3. Движущейся частицей и ее собственным магнитным моментом

Задачи

№1:В опыте Штерна атомы серебра, вылетающие с поверхности раскаленной нити, проходят через щель внутреннего цилиндра и оседают на охлажденной стенке наружного цилиндра (рис. 67). Когда система цилиндров приводится в быстрое вращение, изображение щели смещается. Прибор вращается сначала в одну сторону, а затем в другую. При этом расстояние, измеренное между смещенными изображениями щели, равно ∆l = 2,66 мм. Найдите скорость атомов, если радиусы внутреннего и внешнего цилиндров 2 и 8 см, скорость вращения цилиндров 283 с^-1.

Дано: СИ

см 0,02 м

мм 2,66*10^-3 м

Решение:

см. При вращении цилиндров атомы серебра проходят расстояние

за время

,

а цилиндр на это время поворачивается на угол

,

Где:

- расстояние, на которое смещается изображение щели

Тогда

Ответ:

№2:Какова мультиплетность состояния атома (τ), если максимальная величина проекции магнитного момента атома в состоянии равна .

Дано:

τ = ?

Решение :

В качестве основы для решения задачи применим формулу:

Из условий задачи:

Найдем:

Мы знаем, что по условию задачи L=2 J=2, используем формулу фактора Ланде, выразим квантовое число S:

Найдем мультиплетность:

Ответ: