处于2D3/2原子状态的磁矩及z投影
处于 状态的原子磁矩 及z轴分量 的可能值?要祥解
g = 1 + [J(J+1) - L(L+1) + S(S+1)]/[2J(J+1)] 根据原子态符号 2D3/2 知道: J = 3/2 L = 2 S = 1/2 将这3个值 代入 g因子的计算公式,得到 g = 4/5 μJ = g * (e/2m) * PJ = g * (e/2m) * SQRT[J(J+1)] * hbar= (2√15)/5 μB μz= - M * g * μB (M = J, J-1, …… -J = 3/2, 1/2, -1/2, -3/2) = (-6/5, -2/5, 2/5, 6/5)μB
根据这个原子态符号,可以认为该原子中的角动量耦合满足 L-S耦合。 在 L-S 耦合下,首先计算 g 因子。这是任意相关教材中的一个熟知公式。 g = 1 + [J(J+1) - L(L+1) + S(S+1)]/[2J(J+1)] 根据原子态符号 2D3/2 知道: J = 3/2 L = 2 S = 1/2 将这3个值 代入 g因子的计算公式,得到 g = 4/5 原子的磁矩 μJ = g * (e/2m) * PJ (PJ 代表原子的总角动量,e和m为电子的电量与质量) = g * (e/2m) * SQRT[J(J+1)] * hbar (SQRT代表开平方,hbar 代表普朗克常数除以 2*pi ) = g * SQRT[J(J+1)] * μB (μB代表玻尔磁子) = 4/5 * SQRT(15/4) * μB = (2√15)/5 μB 其中 μB 就已经是常用的磁矩单位了,无需进一步计算。
如果想计算的话,那么 μB = 0。92732 * 10^(-23) 焦尔/特斯拉。 --------------------------------------------------------- 关于z轴分量的计算 原子的总角动量 PJ 是矢量,空间取向具有量子化的特征。
设 PJ 与z轴夹角为β。 则 PJ * cosβ = M * hbar 其中 M = J, J-1, …… -J = 3/2, 1/2, -1/2, -3/2 原子的磁矩 μJ 是矢量,方向与 PJ 总是反向的。PJ 的空间取向量子化, 那么 μJ 的空间取向也必然量子化。
用 μz 代表 μJ 在 z 轴的分量。
μz = μJ * (-cosβ) = - g * (e/2m) * PJ * cosβ = - g * (e/2m) * M * hbar = - M * g * μB = -(3/2, 1/2, -1/2, -3/2) * 4/5 * μB = (-6/5, -2/5, 2/5, 6/5)μB 即磁矩在z轴的分量可能值有4种,分别为 -6/5μB、-2/5μB、2/5μB、6/5μB 。
答:描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量。平面载流线圈的磁矩定义为 m=iSn式中i电流强度;S为线圈面积;n为与电 流方向成右手螺旋关系的单位矢量。在均匀外磁场中,...详情>>