把“自旋”给我祥细解释一下.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/24 11:29:22
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自旋磁量子数用ms表示.除了量子力学直接给出的描写原子轨道特征的三个量子数n、l和m之外,还有一个描述轨道电子特征的量子数,叫做电子的自旋磁量子数ms.原子中电子除了以极高速度在核外空间运动之外,也还有自旋运动.电子有两种不同方向的自旋,即顺时针方向和逆时针方向的自旋. 它决定了电子自旋角动量在外磁场方向上的分量.ms＝+或-1/2. 通常用向上和向下的箭头来代表,即↑代表正方向自旋电子,↓代表逆方向自旋电子. 自旋量子数是描写电子自旋运动的量子数.是电子运动状态的第四个量子数.1921年,德国施特恩（Otto Stern,1888—1969）和格拉赫（Walter Gerlach,1889—1979）在实验中将碱金属原子束经过一不均匀磁场射到屏幕上时,发现射线束分裂成两束,并向不同方向偏转.这暗示人们,电子除了有轨道运动外,还有自旋运动,是自旋磁矩顺着或逆着磁场方向取向的结果.于是1925年荷兰物理学家乌仑贝克（George Uhlenbeck,1900—）和哥希密特（Goudsmit,1902—1978）提出电子有不依赖于轨道运动的、固有磁矩（即自旋磁矩）的假设.自旋量子数s≡1/2,它是表征自旋角动量的量子数,相应于轨道角动量量子数.自旋磁量子数ms才是描述自旋方向的量子数.ms= 1/2,表示电子顺着磁场方向取向,用↑表示,说成逆时针自旋；ms=-1/2表示逆着磁场方向取向,用↓表示,说成顺时针自旋.当两个电子处于相同自旋状态时叫做自旋平行,用符号↑↑或↓↓表示.当两个电子处于不同自旋状态时,叫做自旋反平行,用符号↑↓或↓↑表示. 直接从Schrdinger方程得不到第四个量子数——自旋量子数ms,它是根据后来的理论和实验要求引入的.精密观察强磁场存在下的原子光谱,发现大多数谱线其实由靠得很近的两条谱线组成.这是因为电子在核外运动,还可以取数值相同,方向相反的两种运动状态,通常用↑和↓表示.