原子自旋的原理

很多朋友对于原子自旋的原理和自旋为什么不太懂，今天就由小编来为大家分享，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

本文目录

1. 原子自旋的原理
2. 电子为什么会自旋
3. 粒子的自旋为什么称之为自旋
4. 什么是粒子的自旋

原子自旋的原理

原子自旋

原子自旋，指的是原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并像陀螺一样自旋。

基本概况

1.I=0的原子核：16O；12C；32S等，无自旋，没有磁矩，不产生共振吸收。

2.I=1或I>0的原子核

I=1：2H,14N

I=3/2：11B,35Cl,79Br,81Br

I=5/2：17O,127I

这类原子核的核电荷分布可看作一个椭圆体，电荷分布不均匀，共振吸收复杂，研究应用较少;

3.I=1/2的原子核1H,13C,19F,31P

原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并像陀螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C、H也是有机化合物的主要组成元素。

分析讨论

自旋量子数I=1/2的原子核(氢核),可当作电荷均匀分布的球体，绕自旋轴转动时，产生磁场，类似一个小磁铁.

当置于外加磁场H0中时，相对于外磁场，可以有(2I+1)种取向:

氢核(I=1/2),两种取向(两个能级):

(1)与外磁场平行，能量低,磁量子数m=+1/2;

(2)与外磁场相反，能量高，磁量子数m=-1/2;

电子为什么会自旋

是角动量的内在形式，逻辑上是实验结果的合理解释。

电子自旋角动量的存在是通过Stern-Gerlach实验得出的结论。在实验中观察到银原子在没有轨道角动量的情况下具有两种可能的离散角动量。

粒子的自旋为什么称之为自旋

粒子的自旋实际上包括"自转"与"公转"两种同时进行的"旋转"方式。由于自转速度太快，公转周时间太短，固以"旋"名，而不用"转"，也是为了区别于宏观星体的自转与公转。

什么是粒子的自旋

粒子的自旋就是粒子的内禀角动量引，自旋与质量、电量一样，是基本粒子的内禀性质。

说的直白一点就是点粒子的角动量性质。现代量子力学理论认为，任意体系角动量都是量子化的，其取值只能为s×h/2π。其中h/2π是约化普朗克常数，s称为自旋量子数，自旋量子数是整数或者半整数(0,

1/2,1,3/2,2,……)，自旋量子数可以取半整数的值，这是自旋量子数与轨道量子数的主要区别。自旋量子数的取值只依赖于粒子的种类，无法用现有的手段去改变其取值。在微观领域，很多现象是与常识不同的，有一种关于自旋的说法是，设自旋为N，则粒子自转1/N周后与原来相同，实际上并无意义，比如理论预言希格斯玻色子自旋为零。自旋实际上就是描述粒子角动量特征的一个量子数，其物理意义也许并不能与我们所理解的转动相关

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