谁提出了电子自旋的假设?表明电子有自旋的实验事实有哪些?自旋有什么特征?
谁提出了电子自旋的假设?表明电子有自旋的实验事实有哪些?自旋有什么特征?
发布时间：2025-03-05 21:55:10
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答案：答:乌伦贝克和高斯密特提出了电子自旋的假设。他们主要根据的两个实验事实是:碱金属光谱的双线结构和反常的Zeeman效应。他们假设的主要内容为:a.每个电子具有自旋角动量
,它在空间任何方向上的投影只能是两个数值:
;b.每个电子具有自旋磁矩
,它和它的自旋角动量
的关系式是:
,式中
是电子的电荷,
是电子的质量。表明电子有自旋的实验事实:斯特恩-盖拉赫实验。其现象:K射出的处于S态的氢原子束通过狭缝BB和不均匀磁场,最后射到照相片PP上,实验结果是照片上出现两条分立线。解释:氢原子具有磁矩,设
沿Z方向:
;
如
在空间可取任何方向, 
应连续变化,照片上应是一连续带,但实验结果只有两条, 说明 
是空间量子化的,只有两个取向 
,对S 态 , 
,没轨道角动量,所以原子所具有的磁矩是电子固有磁矩,即自旋磁矩。自旋的特点:(1)电子具有自旋角动量这一特点纯粹是量子特性,它不可能用经典力学来解释。它是电子的本身的内禀属性,标志了电子还有一个新自由度。(2)电子自旋与其它力学量的根本区别为,一般力学量可表示为坐标和动量的函数,自旋角动量与电子坐标和动量无关,不能表示为 
,它是电子内部状态的表征,是一个新的自由度。(3)电子自旋值是 
, 而不是
的整数倍。(4)
, 而 
两者在差一倍。自旋角动量也具有其它角动量的共性,即满足同样的对易关系:
。
,它在空间任何方向上的投影只能是两个数值:;b.每个电子具有自旋磁矩,它和它的自旋角动量的关系式是:,式中是电子的电荷,是电子的质量。表明电子有自旋的实验事实:斯特恩-盖拉赫实验。其现象:K射出的处于S态的氢原子束通过狭缝BB和不均匀磁场,最后射到照相片PP上,实验结果是照片上出现两条分立线。解释:氢原子具有磁矩,设沿Z方向:;如在空间可取任何方向, 应连续变化,照片上应是一连续带,但实验结果只有两条, 说明 是空间量子化的,只有两个取向 ,对S 态 , ,没轨道角动量,所以原子所具有的磁矩是电子固有磁矩,即自旋磁矩。自旋的特点:(1)电子具有自旋角动量这一特点纯粹是量子特性,它不可能用经典力学来解释。它是电子的本身的内禀属性,标志了电子还有一个新自由度。(2)电子自旋与其它力学量的根本区别为,一般力学量可表示为坐标和动量的函数,自旋角动量与电子坐标和动量无关,不能表示为 ,它是电子内部状态的表征,是一个新的自由度。(3)电子自旋值是 , 而不是的整数倍。(4), 而 两者在差一倍。自旋角动量也具有其它角动量的共性,即满足同样的对易关系:。
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