loading沿z向)的投影 Lz只能取 特定值
L= mhz l (ml = l , l-1,……,-l+1 ,-l ) ml称轨道磁量子数(共 2l +1个取值) 如l = 2时,
*轨道磁矩在磁场方向的投影
L = ? l(l +1) h = ? 6 h
Lz = 2h, h , 0, -h, -2h
?l z = -(e/2m)Lz = -(e/2m) ml h ?l z = -ml ?B
玻尔磁子(是轨道磁矩的最小单元):
eh
?B =
2m 17
?B = 0.9274?10
-23
J/T
= 0.5788?10eV/T
§2电子自旋
一、史特恩---盖拉赫实验
·1921年史特恩---盖拉赫进行的实验是对 原子在外磁场中取向量子化的首次直接观察，是原子物理学最重要的实验之一。 1.装置
o
S1 S2 -4
S N P
S P
N 无磁场
有磁场
·原子(如H原子，当时是用Ag原子)在容 器O中加热成蒸汽(一般实验条件下，原
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子是处于基态)，经准直缝进入不均匀磁 场，然后落在照相底片P上。
·原子射线在P上分为上下对称的两条沉 积。 2.分析
·具有磁矩的原子在非均匀磁场中受力
dB
f = ?( ) z
dz
·只有?z是量子化的，即角动量是空间量 子化的，才可能在P上有分立的沉积。
史特恩--盖拉赫实验的结果表明H原子
史特恩正在观测 银原子束通过非均匀 磁场时将分裂成两束
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在磁场中只有两个取向，有力证明了 原子在磁场中的取向是量子化的。 史特恩--盖拉赫实验是空间量子化的最直接的证明，它是第一次量度原子基态性质的实验，且由此实验进一步开辟了原子束及分子束实验的新领域。
二、电子自旋的假设
1.史特恩---盖拉赫实验关于H原子的结果 空间量子化的理论无法解释
·由角动量空间量子化，当l一定时，ml 应 有2l+l个取值(奇数)，即原子在磁场中应 有奇数个取向。
·对 H、Li、Na、K、Cu、Ag、Au等原子 都观察到两个取向。
·给人启示：若要 2l+1为偶数， 只有 l为
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