① 斯特恩-蓋拉赫實驗的實驗證實
實驗裝置:使銀原子在電爐內蒸發射出,通過狹縫S1、S2形成細束,經過一個抽回成真空的不均勻的磁答場區域 (磁場垂直於射束方向),最後到達照相底片上。顯像後的底片上出現了兩條黑斑,表示銀原子經過不均勻磁場區域時分成了兩束。 根據實驗中的爐溫、磁極長度、橫向不均勻磁場的梯度和原子束偏離中心的位移,可計算出原子磁矩在磁場方向上分量的大小。當時測得銀、銅、金和鹼金屬的原子磁矩分量的大小都等於一個玻爾磁子,它們的原子束都只分裂為對稱的兩束。實驗結果說明,原子在磁場中不能任意取向,證實了A.索末菲和P.德拜在1916年建立的原子的角動量在空間某特殊方向上取向量子化的理論。
② 斯特恩蓋拉赫實驗為什麼要用非均勻磁場均勻磁場不行嗎
這是從中摘錄部分:「由於非均勻磁場可將不同自旋取值的銀原子束分開,因此斯特恩-蓋拉赫實驗裝置可看作是自旋的過濾器,比如沿z方向的非均勻磁場可將和的自旋分開,同樣沿x方向的非均勻磁場可將和的自旋分開等等。」http://ke..com/link?url=E9DkBIUf3dp037GaC829j8_ncG7JA-
③ 原子物理中,斯特恩蓋拉赫實驗「磁場對原子的力垂直於它的前進方向」怎麼推得的,有沒有具體的物理公式
F=qvB
F與q和B都垂直
④ 斯特恩-蓋拉赫實驗的理論詮釋
直到1925年G.烏倫貝克和S.古茲密特提出電子自旋的假設,實驗結果才得到了全面的解釋。原子磁矩是電子的軌道磁矩和自旋磁矩的和(原子核磁矩很小,可忽略),在磁場方向上的分量μz只能取以下數值:
μz=-mlgμB,ml=J,J-1,…,-J
式中m稱為磁量子數;J為總角動量量子數;μB為玻爾磁子;g為朗德因子(見原子磁矩)。即原子磁矩在磁場中只能取2J+1個分立數值。銀原子的基態是2S1/2,J=1/2,m=1/2,–1/2,所以實驗中在底片上出現兩條黑斑。
說明磁矩有兩種取值,當時人們並沒有自旋的概念,根據經典理論,軌道角動量的取值只能是整數。解決方案是引入電子自旋。
自旋是一個沒有經典理論對應的物理量,通常人們會把自旋理解為電子自身的轉動,但這種物理圖像不成立:①迄今為止的實驗未發現電子有尺寸的下限,即電子是沒有大小的;②如果把電子自旋設想為有限大小均勻分布的電荷球圍繞自身轉動,電荷球表面切線速度將超過光速,與相對論矛盾。
因此自旋的物理現象是純粹的量子力學效應。斯特恩-革拉赫實驗說明,原子磁矩取值和自旋磁矩取值無法同時確定,而在經典力學中可以同時確定,這正是量子力學區別於經典力學的本質特徵,體現為海森堡不確定性關系,或者狄拉克非對易代數。
斯特恩–革拉赫實驗是原子物理學和量子力學的基礎實驗之一,它還提供了測量原子磁矩的一種方法,並為原子束和分子束實驗技術奠定了基礎。
⑤ 基態原子態為3D3的中性原子束,按史特恩-蓋拉赫方法,通過不均勻橫向磁場後分裂成多少束
基態原子的狀態是由於化學反應通過各種方式,才可以達到一個更好的穩定狀態的。
⑥ 斯特恩-蓋拉赫實驗
因為銀原子中電子自旋的原因:除了有軌道角動量L外,還有電子的自旋角動量S。兩者合成即為總角動量J。J的方向與B的方向有夾角,在空間上mj對B有兩個取向(一正一負絕對值相等),且朗德g因子gj=2(銀是單電子)根據分裂寬度公式Z當然對稱了。
⑦ 斯特恩-蓋拉赫實驗的介紹
斯特恩-革拉赫實驗(Stern-Gerlach experiment)是首次證實原子 在磁場中取向量子化的著名實驗,證實了原子角動量的量子化。由奧托·斯特恩和瓦爾特·格拉赫在1922年完成12,奧托·斯特恩因此獲得1943年諾貝爾物理學獎(期間擔任美國加州大學伯克利分校物理學教授,後在該校退休)3。
⑧ 在斯特恩蓋拉赫實驗中為什麼不考慮軌道磁矩
因為最外層電子是s軌道,軌道角動量為零。
內層電子軌道和自旋都為零。。。相加為零
⑨ 斯特恩蓋拉赫實驗說明了什麼
電子自旋角動量空間分布量子化。