量子力学自学辅导之十二—电子自旋.pdf

维普资讯 怠 ≥臼 荡凌 第 13卷第 11期 大 学 物 理 Vo!I3No Il ． ． 1994年 11月 COLLEGE PHYSICS N ov ． 1994 {量子力学 》自学辅导之十一 — — 电子 白旋 宋宋宇宇辰辰。·曾曾心心愉 裴裴文文杰杰。·f／孕十／与 II (1)复旦大学理论物理骨干教师班， 2)复旦大 学物理系．上海 ~0433) 从历史上看 ，电子 自旋是先 由实验 上发现，然后 I．4 乌伦贝竟 一哥蕾斯密特置设 才 由狄拉克方程从理论上导 出的．进一步研 究表 明． (I)每十 电子具有 自旋角动量 5，它在空 间任何方 参 不但 电子有 自旋。中子、质子．光子等所有搬观粒子 向(饲如 z方向)上的投髟只能取两个效值 都有 自旋，只不过取值不 同．自旋和静质量、电荷等 ＆： ±青／2 (I) 物理量一样，也是描述散观粒子固有属性 的一十物 理 同样． ， 也只能取土青／2． t． (2)每个电子具有 自旋磁矩 ^f-，它与 自旋角动量 在电子 自旋的学习中，首先要了解 电子 自旋 的实 的关系是 验依据及 自旋假设 ：重点要掌握 电子 自旋 的描述 ：最 — _ e (2) 后应能够用 电子 自旋的理论解释原子光谱现象． 一e与 分别是电子的电荷及质量．^ 在空间任意方 1 电子 自旋的实验依据殛 自旋 f雕殳 向上的投髟其能取两个敷值 I．1 谱蛾的栅 结构 在人们考虑电子轨道角动量对，量子敷 ，只能取 = 音 ±蔷 ；-+Mj (3) 一 系列分立值 ：0、I、2、…… 这时只能初步解释原子 Ms称玻尔磁子． 光谱的一些规律．后来在 比较精 密的实验 中发现 ：在 电子 自旋与轨道角动量的不同之处是 ： 没有外场情况下．原有谱线还存在着细致分裂现象， (I)电子 自旋虽具有角动量的力学特征．却不能 光谱线的这种 自然分裂即谱线的精细结构现象．其原 象轨道角动量那样表成坐标和动t的函敷．即电子 自