3.自旋 由角动量J的一般理论分析与计算,存在不同于轨道角动量L的新角动量,其量子数 可以为半整数。 )实验分析: Sen- Gelach实验:基态原子射线在磁场中分裂为两条。 S 分析:·分裂是由于粒子磁矩与磁场相互作用引起的, 势V=-MB,力F=-V=V(M.B ·磁矩与角动量相关,M=yJ。 基态无轨道角动量,无轨道磁矩,必存在内禀磁矩Ms,内禀角动量S,称 为自旋角动量。 ●射线分为两束→S在任意方向的投影只有两个值。由上节理论推导的角动量 一般性质,粒子自旋量子数s ●由射线强度分析,有M、=-§(注意:对于轨道角动量,M L)。 2 2)自旋角动量S的性质 无经典对应 与空间运动无关,是粒子内部自由度。微观粒子内部自由度还有宇称、同位旋、色 味等等。 相对论效应,自洽处理在相对论量子力学中, Dirac方程。 对易关系:[5.SJ=enS,SxS=s3.自旋 由角动量 J 的一般理论分析与计算，存在不同于轨道角动量 G L G 的新角动量，其量子数 可以为半整数。 j 1）实验分析： Stern −Gelach实验：基态原子射线在磁场中分裂为两条。 分析： ●分裂是由于粒子磁矩与磁场相互作用引起的， 势V = −M B, 力 。 G G i F V = −∇ = ∇( ) M G G G G G iB ●磁矩与角动量相关，M = γ J G G 。 ●基态无轨道角动量，无轨道磁矩，必存在内禀磁矩 MS G ，内禀角动量 S G ，称 为自旋角动量。 ●射线分为两束→ 在任意方向的投影只有两个值。由上节理论推导的角动量 一般性质，粒子自旋量子数 S G 1 2 s = 。 ●由射线强度分析，有 S e M S µ = − G G （注意：对于轨道角动量， 2 L e M L µ = − G G ）。 2)自旋角动量 S 的性质： G 无经典对应 与空间运动无关，是粒子内部自由度。微观粒子内部自由度还有宇称、同位旋、色、 味等等。 相对论效应，自洽处理在相对论量子力学中， Dirac方程。 对易关系： ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ , , i j ijk k ⎡ ⎤ S S = × i ε S S S i S ⎣ ⎦ = G G G = = 。 1