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盖拉赫实验台装置

发布时间:2021-11-17 16:56:34

① 斯特恩-盖拉赫实验的实验证实

实验装置:使银原子在电炉内蒸发射出,通过狭缝S1、S2形成细束,经过一个抽回成真空的不均匀的磁答场区域 (磁场垂直于射束方向),最后到达照相底片上。显像后的底片上出现了两条黑斑,表示银原子经过不均匀磁场区域时分成了两束。 根据实验中的炉温、磁极长度、横向不均匀磁场的梯度和原子束偏离中心的位移,可计算出原子磁矩在磁场方向上分量的大小。当时测得银、铜、金和碱金属的原子磁矩分量的大小都等于一个玻尔磁子,它们的原子束都只分裂为对称的两束。实验结果说明,原子在磁场中不能任意取向,证实了A.索末菲和P.德拜在1916年建立的原子的角动量在空间某特殊方向上取向量子化的理论。

② 斯特恩盖拉赫实验为什么要用非均匀磁场均匀磁场不行吗

这是从中摘录部分:“由于非均匀磁场可将不同自旋取值的银原子束分开,因此斯特恩-盖拉赫实验装置可看作是自旋的过滤器,比如沿z方向的非均匀磁场可将和的自旋分开,同样沿x方向的非均匀磁场可将和的自旋分开等等。”http://ke..com/link?url=E9DkBIUf3dp037GaC829j8_ncG7JA-

③ 原子物理中,斯特恩盖拉赫实验“磁场对原子的力垂直于它的前进方向”怎么推得的,有没有具体的物理公式

F=qvB
F与q和B都垂直

④ 斯特恩-盖拉赫实验的理论诠释

直到1925年G.乌伦贝克和S.古兹密特提出电子自旋的假设,实验结果才得到了全面的解释。原子磁矩是电子的轨道磁矩和自旋磁矩的和(原子核磁矩很小,可忽略),在磁场方向上的分量μz只能取以下数值:
μz=-mlgμB,ml=J,J-1,…,-J
式中m称为磁量子数;J为总角动量量子数;μB为玻尔磁子;g为朗德因子(见原子磁矩)。即原子磁矩在磁场中只能取2J+1个分立数值。银原子的基态是2S1/2,J=1/2,m=1/2,–1/2,所以实验中在底片上出现两条黑斑。
说明磁矩有两种取值,当时人们并没有自旋的概念,根据经典理论,轨道角动量的取值只能是整数。解决方案是引入电子自旋。
自旋是一个没有经典理论对应的物理量,通常人们会把自旋理解为电子自身的转动,但这种物理图像不成立:①迄今为止的实验未发现电子有尺寸的下限,即电子是没有大小的;②如果把电子自旋设想为有限大小均匀分布的电荷球围绕自身转动,电荷球表面切线速度将超过光速,与相对论矛盾。
因此自旋的物理现象是纯粹的量子力学效应。斯特恩-革拉赫实验说明,原子磁矩取值和自旋磁矩取值无法同时确定,而在经典力学中可以同时确定,这正是量子力学区别于经典力学的本质特征,体现为海森堡不确定性关系,或者狄拉克非对易代数。
斯特恩–革拉赫实验是原子物理学和量子力学的基础实验之一,它还提供了测量原子磁矩的一种方法,并为原子束和分子束实验技术奠定了基础。

⑤ 基态原子态为3D3的中性原子束,按史特恩-盖拉赫方法,通过不均匀横向磁场后分裂成多少束

基态原子的状态是由于化学反应通过各种方式,才可以达到一个更好的稳定状态的。

⑥ 斯特恩-盖拉赫实验

因为银原子中电子自旋的原因:除了有轨道角动量L外,还有电子的自旋角动量S。两者合成即为总角动量J。J的方向与B的方向有夹角,在空间上mj对B有两个取向(一正一负绝对值相等),且朗德g因子gj=2(银是单电子)根据分裂宽度公式Z当然对称了。

⑦ 斯特恩-盖拉赫实验的介绍

斯特恩-革拉赫实验(Stern-Gerlach experiment)是首次证实原子 在磁场中取向量子化的著名实验,证实了原子角动量的量子化。由奥托·斯特恩和瓦尔特·格拉赫在1922年完成12,奥托·斯特恩因此获得1943年诺贝尔物理学奖(期间担任美国加州大学伯克利分校物理学教授,后在该校退休)3。

⑧ 在斯特恩盖拉赫实验中为什么不考虑轨道磁矩

因为最外层电子是s轨道,轨道角动量为零。
内层电子轨道和自旋都为零。。。相加为零

⑨ 斯特恩盖拉赫实验说明了什么

电子自旋角动量空间分布量子化。

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