Cтраница 4
![]() |
Магнитный момент. [46] |
Магнитные моменты, обусловленные движением электронов по орбитам, называют орбитальными моментами. Однако - и сами электроны обладают магнитным моментом, называемым спином или спиновым моментом, который соответствует как бы вращению электронов вокруг собственной оси. Установлено, что главную роль в намагничивании ферромагнетиков играют спиновые моменты. В ферромагнетиках образуются такие кристаллические структуры, в пределах отдельных областей которых, называемых магнитными доменами, спиновые моменты ориентируются параллельно. Таким образом, эти области оказываются самопроизвольно ( спонтанно) намагниченными. [47]
Электрон - частица, имеющая отрицательный электрический заряд е - - 1 6ХЮ - 19 Кл. Его масса в состоянии покоя равна 9 107хЮ - 28 г. Электрон имеет угловой момент ( спин), обусловливающий вращение электрона вокруг собственной оси. Вследствие вращения возникает дипольный магнитный момент, который определяет свойства большинства пара - и ферромагнитных веществ. [48]
У электронов был обнаружен собственный механический момент, не связанный с его движением по орбите. Этот механический момент был назван спином. Он обусловлен вращением электрона вокруг собственной оси. Положительное и отрицательное значения спина связаны с его направлением. [49]
Аналогия в строении оболочек инертных газов проявляется еще отчетливее, если наряду с числом электронов сравнивать и их квантовые числа, особенно их побочные квантовые числа. При этом сразу же можно понять, почему у гелия электронная конфигурация, характерная для инертного газа, образуется уже двумя, а не 8 электронами. Это число учитывает спин, или вращение электрона вокруг собственной оси ( ср. Для каждого электрона это число может принимать лишь два значения: - - 1 / 2 или - 1 / 2 в зависимости от направления вращения. [50]
Аналогия в строении оболочек инертных газов проявляется еще отчетливее, если наряду с числом электронов сравнивать и их квантовые числа, особенно их побочные квантовые числа. При этом сразу же можно понять, почему у гелия электронная конфигурация, характерная для инертного газа, образуется уже двумя, а не 8, электронами. Это число учитывает спин, или вращение электрона вокруг собственной оси ( ср. Для каждого электрона это число может принимать лишь два значения: V2 или - V2 B зависимости от направления вращения. [51]
Аналогия в строении оболочек инертных газов проявляется еще отчетливее, если наряду с числом электронов сравнивать и их квантовые числа, особенно их побочные квантовые числа. При этом сразу же можно понять, почему у гелия электронная конфигурация, характерная для инертного газа, образуется уже двумя, а не 8 электронами. Это число учитывает спин, или вращение электрона вокруг собственной оси ( ср. Для каждого электроне это число может принимать лишь два значения: - j - Va или - 1 / 2 в зависимости от направления вращения. [52]
![]() |
Различные формы эллиптических орбит при главном квантовом числе п 4. [53] |
Если бы атом и электрон не обладали магнитными свойствами, то два квантовых числа исчерпывали бы возможные состояния окружающих ядро электронов. Но всякое движение в пространстве электрического заряда связано с возникновением электромагнитного поля. Поэтому движение электронов вокруг ядра обусловливает наличие магнитного момента у атома, а вращение электронов вокруг собственной оси - наличие собственного магнитного момента у электрона. [54]
![]() |
Различные формы эллиптических орбит при главном квантовом числе л 4. [55] |
Если бы атом и электрон не обладали магнитными свойствами, то два квантовых числа исчерпывали бы возможные состояния окружающих ядро электронов. Но всякое движение электрического заряда связано с возникновением электромагнитного поля. Поэтому движение электронов округ ядра обусловливает наличие магнитного момента у атома, а вращение электронов вокруг собственной оси - наличие собственного магнитного момента у электрона. [56]
Появление магнитных свойств обязано вращательному движению электронов. Поэтому любая частица, имеющая неспаренный электрон - будь то атом, ион, свободный радикал, - подобна маленькому магнитику. Движение электрона в атоме по орбите приводит к появлению орбитального магнитного момента. Вращение электрона вокруг собственной оси - спин, создает спиновый магнитный момент. В отсутствии внешнего магнитного поля все магнитные моменты частиц имеют хаотич. Поэтому в сложной системе магнитных моментов суммарный магнитный момент равен 0, и магнитные микроскопич. В постоянном магнитном поле пространственная ориентация магнитных моментов не может быть произвольной. Они ориентированы таким образом, чтобы их проекции на направление приложенного поля принимали лишь нек-рые определенные значения. [58]
Вращение электрона вокруг собственной оси в отличие от вращения вокруг атомного ядра обозначают как drall ( нем. Оно определяется квантовым числом, уже упомянутым на стр. Правда, влияние спинового квантового числа s на магнитный момент атома, так же как влияние магнитного квантового числа т, обусловленного орбитальным моментом, проявляется только тогда, когда на атом действует внешнее магнитное поле. Однако, с другой стороны, вращение электрона вокруг собственной оси оказывает также влияние на вращательный импульс атома. [59]
Вращение электрона вокруг собственной оси в отличие от вращения вокруг атомного ядра обозначают как drall ( нем. Оно определяется квантовым числом, уже упомянутым на стр. Правда, влияние спинового квантового числа s на магнитный момент атома, так же как влияние магнитного квантового числа т, обусловленного орбитальным моментом, проявляется только тогда, когда на атом действует внешнее магнитное поле. Однако, с другой стороны, вращение электрона вокруг собственной оси оказывает также влияние на вращательный импульс атома. С позиций волновой механики также можно обосновать спиновое квантовое число s и его комбинацию с /, дающую квантовое число /, хотя объяснение спинового квантового числа s здесь несколько иное. Так как у щелочных металлов все / - уровни, за исключением тех, для которых I 0, делятся на два энергетических уровня, все линии в спектрах щелочных металлов, которые образуются за счет перехода на основной уровень I О, должны давать дублеты. Это и наблюдается в действительности. Расстояние между линиями дублета сильно возрастает с увеличением атомного веса. У желтой натриевой линии оно так мало ( разница в длине волн 5 97 А), что для разделения этих составляющих требуется хороший спектроскоп. При переходах на более высокие уровни, чем основной, в эмиссионном спектре могут появиться более чем две линии, так как в этом случае не только исходный, но и конечный уровень разделяется на два уровня. [60]