§ 36. Собственный механический момент (спин)
РассмотримNa. У него есть желтая линия . Возникает при переходе с уровня 3pна 3s.
Первоначально ее длина была 5892
Было обнаружено, что эта линия расщепляется на две: дублет.
Возникла идея расщепления уровня 3pна два, тогда можно объяснить возникновение двух линий.
Их длины: 5896
и 5890
.
В 1925 г. Была предложена гипотеза спина, т. е. собственного механического момента.
У электрона спиновое число s=
.
Впоследствии Паули ввел спин в теорию.
Если имеем одну частицу, то она
характеризуется орбитальным квантовым
числом
.
Составная частица (атом) состоит из
многих микрочастиц. Можно рассматривать
эту составную частицу вцелом и приписать
ей момент
,
который описывает орбитальное движение
частицы как целого.
Энергетический уровень этой составной
частицы в некоторых полях будет зависеть
от орбитальных моментов микрочастиц
.
Эти моменты являются внутренним свойством этой составной частицы.
Можно рассматривать 2 момента:
.
Этот момент описывает внутреннее
движение частицы (относительно центра
инерции)Частица сама движется по некоторой траектории.
У частицы есть еще квантовое число
,
характеризующее собственный механический
момент.
Вводят оператор собственного механического момента:
По аналогии
Спин – внутреннее свойство частицы. Его смысл – у частицы есть внутренний параметр, который реагирует на вращение координат независимо от места положения частицы.