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自旋量子數

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-08-18

自旋量子數是描寫電子自旋運動的量子數。是電子運動狀態的第四個量子數。1921年,德國施特恩(Otto Stern,1888—1969)和格拉赫(Walter Gerlach,1889—1979)在實驗中將堿金屬原子束經過一不均勻磁場射到屏幕上時,發現射線束分裂成兩束,并向不同方向偏轉。這暗示人們,電子除了有軌道運動外,還有自旋運動,是自旋磁矩順著或逆著磁場方向取向的結果。于是1925年荷蘭物理學家烏侖貝克(George Uhlenbeck,1900—)和哥希密特(Goudsmit,1902—1978)提出電子有不依賴于軌道運動的、固有磁矩(即自旋磁矩)的假設。自旋量子數s≡1/2,它是表征自旋角動量的量子數,相應于軌道角動量量子數。自旋磁量子數ms才是描述自旋方向的量子數。ms= 1/2,表示電子順著磁場方向取向,用↑表示,說成逆時針自旋;ms=-1/2表示逆著磁場方向取向,用↓表示,說成順時針自旋。當兩個電子處于相同自旋狀態時叫做自旋平行,用符號↑↑或↓↓表示。當兩個電子處于不同自旋狀態時,叫做自旋反平行,用符號↑↓或↓↑表示。

 
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