Cтраница 2
XVI, а именно, когда внутренние квантовые числа т; не содержат внутреннего углового момента. [16]
![]() |
Разрешенные электрические дипольные переходы между двумя уровнями с / 2и / 1. [17] |
Излучение с частотой ш ш0 aL, если оно наблюдается вдоль направления магнитного поля, будет нести внутренний угловой момент величины S 1 и проекции Ms 1 ( S 1, поскольку излучение дипольное; Ms - 1, так как Ms излучения есть Дт уровней); следовательно, оно обладает правой круговой поляризацией. [18]
Хотя эта книга посвящена исследованиям молекулярных систем в рамках нерелятивистской квантовой механики, мы не вправе полностью игнорировать релятивистские эффекты. Дирак [140] впервые дал теоретическое объяснение релятивистских свойств электронов, экспериментально обнаруженных Уленбеком и Гаудсмитом [695, 696], которые показали, что электрон обладает внутренним угловым моментом, или спином. Наличие спина у каждого электрона не имеет аналогов в классической механике. В рамках нерелятивистской квантовой механики волновая функция любой молекулы представляется в виде произведения спиновой функции и пространственной функции. [19]
Например, если мишенью является атом водорода, то Я будет иметь квантовые числа п, j, j3 и тг, характеризующие состояние электрона в атоме водорода ( см. гл. Согласно (1.2), [ Lt, r) op ] 0; тем самым мы исключаем возможность того, что rj включает квантовые числа внутреннего углового момента. Тогда полный угловой момент равен орбитальному угловому моменту с компонентами L (, и мы избегаем усложнения, связанного со сложением внутреннего и орбитального угловых моментов, чтобы получить полный угловой момент. [20]
Описание аномального эффекта Зеемана полностью определяется надлежащим учетом спина электрона. Решение проблемы не было получено быстро или без всяких усилий. Принято считать, что спин ( внутренний угловой момент) является релятивистским эффектом; это неверно, как было показано при обсуждении галилеевой относительности в гл. В самом деле, не составляет особого труда надлежащим образом ввести в галиле-ев гамильтониан Н0 спин. [21]
Атом можно считать маленьким магнитом; у него есть полный магнитный момент, связанный с орбитальными угловыми моментами атомных электронов и с их внутренними угловыми моментами, так называемыми спинами. Спины связаны между собой, орбитальные моменты тоже, и, наконец, полный орбитальный момент связан с полным спином согласно правилам атомной физики и квантовой механики, составляя полный угловой момент. Полному угловому моменту соответствует полный магнитный момент. В сильном магнитном поле число ориентации магнитного момента, дозволенных квантовой механикой, конечно. Каждой ориентации соответствует своя энергия и частота, связанные друг с другом знаменитой постоянной Планка А. Это явление называется эффектом Зеемана, по имени голландского физика, который в конце прошлого столетия открыл его в оптических спектрах. [22]
Рассмотрите векторное представление углового момента колеса велосипеда: можно ли ехать таким образом, чтобы велосипед оставался строго перпендикулярным дороге. Спин фотона равен 1, какова величина его внутреннего углового момента. Какие состояния полного орбитального момента получатся при сложении моментов двух - электронов, двух rf - электро-нов, р - и d - электронов, трех р-электронов. [23]