原子核的自旋.ppt

* 【教育类精品资料】 §1.2 原子核的自旋（角动量） 1.原子核外电子的状态量子数 主量子数 能量量子化 角动量量子数 角动量量子化 磁量子数 空间量子化 自旋量子数 自旋运动量子化 2.原子核的自旋（角动量） 由各个核子的轨道角动量和自旋共同确定，核自旋是核内所有核子的轨道角动量和自旋的矢量和。 一般有两种耦合方式： I 为原子核的自旋量子数，它为整数或半整数。 原子核的自旋（角动量） 自旋在 z 轴的投影为： 磁量子数，2I＋1个 实验得到的两条规律： 1)、偶 A 核的自旋为整数； 2)、奇 A 核的自旋为半整数； 其中偶偶核基态自旋为0； 所以研究原子光谱的超精细结构是研究原子核性质的重要工具。 3. 原子光谱的超精细结构 核的自旋与电子的总角动量的相互作用而形成。 研究原子光谱的初级阶段，只把原子核看成有一定质量的点电荷Ze， 得到原子光谱的粗结构 考虑了电子的自旋作用后， 得到原子光谱的精细结构； 考虑到原子核的自旋、磁矩的贡献时， 得到原子光谱的超精细结构。 例：早期发现的钠D线(波长?D=589.3nm)是从3P到3S的跃迁时发出的谱线。(D光就是钠黄光) 后发现，钠D线由两条谱线构成(?1=589.6nm，?2=589.0nm)，波长相差0.6 nm 。 得到原子光谱的粗结构 得到原子光谱的精细结构； 粗结构 精细结构 这种分裂约为D1 、D2线之间距离0.6 nm的1/300。 后来发现：D1线由两条线组成，相距0.0023 nm； D2线由两条线组成，相距0.0021 nm。 得到原子光谱的超精细结构。 粗结构 精细结构 超精细结构 可以利用超精细结构测量核自旋。 *讨论内容：4.原子核自旋的测量 所以，只要测出能级数目，可求I值；如果能级不能分裂，则I=0。 （适用条件：当核自旋小时） 超精细相互作用能量分裂表达式 常数A是能级分裂大小的量度. *