电子自旋的性质
进一步研究表明,不但电子存在自旋,中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋,只不过取值不同。自旋和静质量、电荷等物理量一样,也是描述微观粒子固有属性的物理量。在电子自旋的学习中,首先要了解电子自旋的实验依据及自旋假设,重点掌握电子自旋的描述,同时能应用电子自旋的理论解释原子光谱现象。
因为电子有1/2的自旋,所以在外加磁场下能级二分。当外加具有与此能量差相等的频率电磁波时,便会引起能级间的跃迁。此现象称为电子自旋共振。缩写为ESR。对相伴而产生的电磁波吸收称ESR吸收。产生ESR的条件为νo(MHz)=1.4·g·Ho(高斯)。式中νo为电磁波的频率,Ho为外部磁场强度,g为格朗因子、g因子(g factor)或g值。一个分子中有多数电子,一般说每二个其自旋反相,因此互相抵消,净自旋常为0。但自由基有奇数的电子,存在着不成对的电子(其无与之相消的电子自旋)。也有的分子虽然具有偶数的电子,但二个电子自旋同向,净自旋为一(例如氧分子)。原子和离子也有具有净自旋的,Cu2+、Fe3+、和Mn2+等常磁性离子即是。这些原子和分子为ESR研究的对象。由于电子自旋与原子核的自旋相互作用,ESR可具有几条线的结构,将此称为超微结构(hyperfine structure)。g因子及超微结构都有助于了解原子和分子的电子详细状态。也可鉴定自由基。另外,从ESR吸收的强度可进行自由基等的定量。因为电子自旋的缓和依赖于原子及分子的旋转运动,所以通过对ESR的线宽测定,可以了解原子及分子的动的状态。
虽然原理类似于核磁共振,但由于电子质量远轻于原子核,而有强度大许多的磁矩。以氢核(质子)为例,电子磁矩强度是质子的659.59倍。因此对于电子,磁共振所在的拉莫频率通常需要透过减弱主磁场强度来使之降低。但即使如此,拉莫频率通常所在波段仍比核磁共振拉莫频率所在的射频范围还要高——微波,因而有穿透力以及对带有水分子的样品有加热可能的潜在问题,在进行人体造影时则需要改变策略。举例而言,0.3 特斯拉的主磁场下,电子共振频率发上在8.41 吉赫,而对于常用的核磁共振核种——质子而言,在这样强度的磁场下,其共振频率为12.77 兆赫。
粒子。什麼是自旋。自旋两次。回复原本位置。违反一般物理常识。怎样...
有些粒子有一种称为自旋的性质。自旋可以设想成绕着一个轴自转的小陀螺 。量子力学告诉我们,粒子并没有任何很好定义的轴。粒子的自旋真正告诉我们的是, 从不同的方向看粒子是什么样子的。一个自旋为0的粒子像一个圆点: 从任何方向看都一样。而自旋为1的粒子像一个箭头:从不同方向看是不同的 ...
电子自旋的性质
进一步研究表明,不但电子存在自旋,中子、质子、光子等所有微观粒子都存在自旋,只不过取值不同。自旋和静质量、电荷等物理量一样,也是描述微观粒子固有属性的物理量。在电子自旋的学习中,首先要了解电子自旋的实验依据及自旋假设,重点掌握电子自旋的描述,同时能应用电子自旋的理论解释原子光谱现象。因为电子...
粒子自旋是什么意思啊?
粒子自旋是量子力学中的一个重要概念。粒子自旋是指粒子固有的自旋角动量,通常用量子数s表示,其取值为整数或半整数。自旋可以理解为一个粒子类似于旋转的属性,而量子力学中的自旋不是在三维空间中旋转,而是在量子态中表现出来的一个特殊的性质。粒子自旋概念的提出,是为了解释原子序数大于2的元素的...
为什么说自旋是粒子内禀属性?
想像一下,地球不转,它还会在这里呆着,太阳系也好好的。粒子自旋如果改变,它会立即脱轨、变轨甚至与其他粒子撞击湮灭。从这个角度说,地球自转相比之下是“外在”的,它并不影响地球的存在;而粒子自旋是极其重要的内在性质,因为它是粒子在某种状态下能否稳定存在的基础要素。注意,上段最后一句话其实...
什么是自旋
自旋是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场。自旋角动量是系统的一个可观测量,它在空间中的三个分量和轨道角动量一样满足相同的对易关系。每个粒子都具有特有的自旋。复合粒子的自旋是其内部各组成部分之间相对轨道角动量和各组成部分自旋的向量和,即按量子力学...
什么是粒子自旋?
更令人惊奇的是,物理学家们发现,这种二维空间中的准粒子被称为“任意子”,它们的自旋如同几何性质的反映,每个特定的分数自旋都对应着空间结构的不同特性。这暗示着,我们所生活的世界中,粒子的自旋种类并非孤立存在,而是与我们所处的宇宙维度紧密相连。从自旋1\/2的基本粒子,到二维空间中可能存在的...
什么是自旋?
自旋,即是由粒子内禀角动量引起的内禀运动。在量子力学中,自旋(英语:Spin)是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场。虽然有时会与经典力学中的自转(例如行星公转时同时进行的自转)相类比,但实际上本质是迥异的。[1]中文名自旋外文名Spin 提出者Ralph ...
原子自旋是什么意思,能讲明白点吗?
原子自旋,即是由原子内禀角动量引起的内禀运动。在量子力学中,自旋(英语:Spin)是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场。原子是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的,这些电子绕着原子核的中心运动,就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。这样即可把原子...
关于粒子自旋的一些问题
粒子自旋并不是转动, 是粒子的内禀性质;微观粒子的运动不能用宏观的观点理解,就像原子核外的电子并非象卫星绕地一样做圆周运动。自旋运动的具体形式(函数形式)现在科学还没有弄清楚,只是可以从相对论量子力学中得到自旋的性质。不要试图将自旋按宏观经验解释 不能完全这样讲,虽然自旋运动并非类似于...
光子的自旋是1还是h\/(2π)?
自旋可以是整数或半整数,这是区分玻色子和费米子的重要依据。玻色子的自旋为整数,而费米子的自旋为半整数。光子作为玻色子,其自旋为1,具有独特的性质和行为。这种自旋属性决定了光子在空间中的传播方式以及与其他粒子的相互作用方式。例如,光子是无质量的粒子,能够以光速传播,而这种传播方式与自旋...