ATM-011 · Атомы и молекулы Демо-материал

Спин электрона. Тонкая структура

Гипотеза Уленбека и Гаудсмита, спин электрона и его собственный магнитный момент, спиновое гиромагнитное отношение, спин-орбитальное взаимодействие, тонкая структура спектра водорода, полные механический и магнитный моменты атома.

Примерное время: 3 ч 4 задания

Учебная цель

Объяснить, на основе каких опытов было введено понятие спина.
Научиться вычислять спиновый момент, его проекции и собственный магнитный момент.
Понять механизм спин-орбитального взаимодействия и возникновения тонкой структуры.
Освоить вычисление полного момента j, множителя Ланде g и магнитного момента атома.

Ожидаемые результаты

Знает, что спиновое квантовое число s = 1/2, проекции m_s = ±1/2 и |S| = ħ√3/2.
Может объяснить, что спиновое гиромагнитное отношение вдвое больше орбитального (g_s ≈ 2).
Умеет находить возможные значения j при заданных l и s, вычислять |J| и g_J.
Умеет оценивать тонкое расщепление D-дублета натрия и уровней водорода.

Интерактивная модельОпыт Штерна–Герлаха и спин электрона

Задания

Лекция
Лекция · 1 ч 20 мин · обязательный
Решение задач по теме «Спин электрона. Тонкая структура»
Практическое занятие · 1 ч 20 мин · обязательный
Магнетон Бора. Спин электрона
Самостоятельная работа · 6 ч 10 мин · необязательно
Итоговый тест
Тест · 20 мин · обязательный · проход ≥ 70%

Условия завершения

  • Лекция
  • Решение задач по теме «Спин электрона. Тонкая структура»
  • Итоговый тест — не менее 70%