Spinski kvantni broj (ms)

 

Njema~ki fizi~ari [tern i Gerlah  posmatrali su djelovanje  spolja{njeg magnetnog polja  na snop elektrona srebra.Uo~ili su da se jedan snop elektrona  pod djelovanjem magnetnog polja dijeli na dva snopa .Atom srebra ima jedan valentni elektron  u s-stanju.Posto je za stanje s orbitalni kvantni broj (l) jednak 0 slijedi i da je magnetni kvantni broj  (ms)  jednak 0.To zna~i da ne mo`e do}i do interakcije izme|u  spolja{njeg magnetnog polja i elektrona.

[tern-Gerlahov ogled je pokazao da magnetno polje djeluje na elektrone .Trebalo je objasniti ovu pojavu .Obja{njenje su dali ameri~ki fizi~ari Gudsmit i Ulenbek.Oni su postavili dvije hipoteze.

1)Elektron ima  sopstveni momenat impulsa  koji se naziva spin ili spinski moment impulsa.
 Oznaka za spin elektrona je  ls ili s.Spin elektrona uveden je po analogiji sa orbitalnim momentom impulsa elektrona.Elektron pri kru`enju  oko jezgra ima orbitalni moment impulsa  (L) , a pri rotaciji oko sopstvene ose ima spinski momenat impulsa (s) Me|utim pokazalo se da ovakav mehani~ki  model  ne odgovara  stvarnoj pojavi .Zbog toga se uvodi matemati~ki formalizam :

s
=ms(ms+1)}

gdje je  ms spinski kvantni broj ,koji mo`e imati samo dvije vrijednosti :ms=+1/2. ms=-1/2

prethodna formula je anologna formuli za intenzitet  orbitalnog momenta elektrona l=l(l+1)}

Projekcija spina  na Z_osu  odre|uje se formulom

Ss,z= ms}

gdje je ms=+1/2. ms=-1/2.Prema tome ,spin mo`e imati samo  dvije projekcije na Z-osu.

2) Elektron ima sopstveni magnetni momenat koji se naziva spinski magnetni momenat.
Spinski magnetn momenat elektrona  uveden je po analogiji   sa magnetnim  momentom atoma i defini{e se na slede}i na~in:

P=(e/2me)}

Izraz na desnoj strani naziva se Borov magneton

U=(e/2me)}
Prema tome spinski magnetni moment elektrona jednak je Borovom magnetonu
Ogledi pokazuju da veli~ina Pms mo`e imati tako|e samo dvije projekcije koje se odre|uju po formuli ]

Pmsz=2 msU

back