Электрондардың спині, магниттік моменті, және орбиталдық магниттік диполь моменті туралы мақала. Физикадағы негізгі ұғымдар мен өлшемдері қарастырылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электронның спині
Spin of an electron
Атомдық физикада электронның магниттік моменті, немесе дәлірек айтқанда электронның магниттік дипольдік моменті – электронның ішкі спин және электр заряды қасиеттерінен туындаған магниттік моменті. Электронның магниттік моментінің (символ μe) мәні – Бор магнитонының (μB) бірліктерімен өлшенгенде 1.00115965218059-ға тең, бұл мән 1,3-ке тең салыстырмалы дәлдікпен өлшенген.
In atomic physics, the electron magnetic moment, or more specifically the electron magnetic dipole moment, is the magnetic moment of an electron resulting from its intrinsic properties of spin and electric charge. The value of the electron magnetic moment (symbol μe) is In units of the Bohr magneton (μB), it is 1.00115965218059, a value that was measured with a relative accuracy of 1.3.
Орбиталық магниттік диполдық момент
Электронның басқа объектінің, мысалы ядроның, осі маңында айналуы орбиталық магниттік дипольдық моментті тудырады. Егер орбиталық қозғалыстың бұрыштық импульсі "L" болса, онда орбиталық магниттік дипольдық момент:
The revolution of an electron around an axis through another object, such as the nucleus, gives rise to the orbital magnetic dipole moment. Suppose that the angular momentum for the orbital motion is 'L'. Then the orbital magnetic dipole moment is
мұнда gL – электронның орбиталық g-факторы, ал μB – Бор магнетоны. gL мәні кванттық механикалық тұжырымдама бойынша, классикалық гиромагниттік қатынасты есептеуге ұқсас, дәл бірге тең.
Here gL is the electron orbital g factor and μB is the Bohr magneton. The value of gL is exactly equal to one, by a quantum mechanical argument analogous to the derivation of the classical gyromagnetic ratio.
Тарих
Электронның магниттік моменті электронның спинімен тығыз байланысты және алғаш рет ХХ ғасырдың басында атомның алғашқы модельдерінде болжамдалды. Электронның спині туралы идеяны алғаш рет Артур Комптон 1921 жылғы рентген сәулелерімен ферромагниттік заттарды зерттеу жөніндегі мақаласында енгізді. Комптонның мақаласында ол былай деп жазды: "Әдеттегі және ең қабылданған көзқарас, элементарлық магниттің табиғаты – атом ішіндегі орбиталарда электрондардың айналысы атомға тұтастай алғанда кішкентай тұрақты магниттің қасиеттерін береді". Ирвинг Лангмуир 1919 жылғы мақаласында электрондардың қабықшаларындағы орналасуы туралы түсіндірді: "Ридберг бұл сандардың сериядан алынатынын көрсетті. Екілік коэффициент барлық тұрақты атомдар үшін негізгі екі еселі симметрияны ұсынады". Бұл конфигурацияны Эдмунд Стонер 1924 жылғы қазанда "Философиялық журналда" жарияланған "Атомдық деңгейлер арасындағы электрондардың таралуы" атты еңбегінде қабылдады. Вольфганг Паули мұның үшін төртінші кванттық санның екі мәнді болуын қажет деп болжады.
The electron magnetic moment is intrinsically connected to electron spin and was first hypothesized during the early models of the atom in the early twentieth century. The first to introduce the idea of electron spin was Arthur Compton in his 1921 paper on investigations of ferromagnetic substances with X rays. In Compton's article, he wrote: "Perhaps the most natural, and certainly the most generally accepted view of the nature of the elementary magnet, is that the revolution of electrons in orbits within the atom give to the atom as a whole the properties of a tiny permanent magnet." Irving Langmuir had explained in his 1919 paper regarding electrons in their shells, "Rydberg has pointed out that these numbers are obtained from the series The factor two suggests a fundamental two fold symmetry for all stable atoms." This configuration was adopted by Edmund Stoner, in October 1924 in his paper 'The Distribution of Electrons Among Atomic Levels' published in the Philosophical Magazine. Wolfgang Pauli hypothesized that this required a fourth quantum number with a two valuedness.
Өлшем
Электронның аномальды магниттік моменті магниттік резонанс әдісімен тәжірибелік түрде анықталды. Электронның магниттік моменті бір электрондық кванттық циклотрон және кванттық бұзылмайтын спектроскопия қолданылып өлшенді. Электронның спин жиілігі g факторымен анықталады.
The existence of the anomalous magnetic moment of the electron has been detected experimentally by magnetic resonance method. The magnetic moment of the electron has been measured using a one electron quantum cyclotron and quantum nondemolition spectroscopy. The spin frequency of the electron is determined by the g factor.