ניסוי שטרן גרלך

[liat2186]

ניסוי שטרן גרלך

בשאלה המצורפת. מדוע האלומה לא מתפצלת ל-4? הרי מספר ההתפצלויות הוא 2s+1. תודה

 

[ארול01]

היא לא תתפצל

כי נתון לך שהחלקיקים ב ms=1/2 הכח שמופעל על החלקיקים פורפורציוני להיטל הספין אשר יכול להיות בעל 4 ערכים אפשריים. אבל נתון שכל החלקיקים באותו מצב ולכן לא יהיה פיצול.

 

[liat2186]

היי

אוקי תודה. אבל באופן כללי המומנט המגנטי בניסוי שטרן גרלך תלוי ב ml ו- ms . לא צריך להיות גם נתון על המספר הקוונטי L? (כאן אתה בעצם מניח שהוא שווה לאפס?)

 

[johngalt2]

הכוונה שלך היא לתנע זוויתי אורביטלי?

איך הוא נכנס כאן לחשבון? בניסוי שטרן גרלך יש שני מקרים: או שהספין של החלקיק הוא בכיוון השינוי בשדה המגנטי ואז אין פיצול, או שהוא לא, ואז יש פיצול. זה הכל... (כמובן שאפשר גם לחשב את ההסתברויות לאיזה מצב החלקיק יפוצל.)

 

[liat2186]

הי

כשלוקחים בחשבון את הספין אז הביטוי למומנט המגנטי הוא: ( ml+2ms)*מגנטון של בוהר ממה שאני הבנתי, אם באמת השדה המגנטי לא אחיד יפעל כח על האלומה והיא תתפצל. ובגלל שהכח פרופורציונלי למומנט המגנטי, אז מספר האלומות יהיה כמספר הערכים שהמומנט המגנטי יכול לקבל. נתון ש ms=1/2. אבל מה קורה עם הערכים ש ml יכול לקבל? בשאלה הנל אנחנו בעצם מניחים שהוא אפס?? מדוע?

 

[johngalt2]

אני לא ממש מכיר את מה שכתבת

עד כמה שאני יודע, בניסוי שטרן גרלך מתייחסים רק לדרגות החופש הפנימיות של החלקיקים. את יכולה להראות את החומר שממנו למדת שבו היה כתוב את מה שאמרת?

 

[liat2186]

היי

בקובץ המצורף יש פיתרון לשאלה בנושא (השאלה היא עבור אטום בעל הקונפיגורציה הנתונה מהי ההסחה של האלומה בניסוי שטרן גרלך). הקפתי בעיגול את הנוסחא עליה דיברתי בהודעה הקודמת. בגלל זה שאלתי מדוע לא צריך להיות גם נתון מהו המספר הקוונטי L. תודה!

 

[johngalt2]

אה, אוקיי

טוב, השאלה כאן היא בעצם שאלה בלספור אפשרויות... המטרה של הניסוי פה היא לגלות כמה מצבים של תנע זוויתי יש לאטום הזה (שימי לב שאטום עם 10 אלקטרונים וחלקיק יסודי זה שני דברים שונים לגמרי. אני ממש לא מבין מה הקשר בין השאלה לתשובה, אבל אני אסביר לך לפי מה שכתוב בתשובה). מכיוון שבניסוי האלומה התפצלה ל- 5, אנחנו מניחים שיש 3 אפשרויות לתנע זוויתי אורביטלי של האלקטרון מסביב לגרעין, ושישנם שני אלקטרונים. התנע הזוויתי הכולל יהיה סכום של האורביטלי ושל הספין, וזה נותן 5 אפשרויות שונות לתנע הזוויתי הכולל. כל מה שחשוב להבין כאן זה שבניגוד לפיזיקה קלאסית, כאן התנע הזוויתי האורביטלי של האלקטרון לא יכול לקבל כל ערך, אלא רק ערכים בדידים שלמים שחסומים ע"י m_l והספין שלו יכול להיות רק +-1/2. זהו... רק צריך לספור.

 

[liat2186]

השאלה שהבאתי כאן היתה רק להראות למה התכוונתי

לגבי התלות במספר הקוונטי L בנוסחה למומנט מגנטי. אני הבנתי את הפיתרון לשאלה. אני חושבת שהחוסר הבנה שלי טמון שמשהו שעכשיו אמרת, למה הכוונה שאטום עם 10 אלקטרונים וחלקיק יסודי אלה שני דברים שונים? איזה הנחות אני יכולה להניח לגבי חלקיק יסודי? (ובפרט לגבי השאלה המקורית ששאלתי, כלומר מדוע בשאלה המקורית אין נתון על המספר הקוונטי l ועדין לפי התשובה שנתנו שהאלומה לא תתפצל אנחנו מניחים שהוא שווה לאפס) תודה!!

 

[johngalt2]

באטום

יש אלקטרונים שמסתובבים מסביב לגרעין. כשהם מסתובבים, יש להם תנע זוויתי אורביטלי בנוסף לספין. בחלקיק יסודי לא צריך לדאוג לתנע הזוויתי האורביטלי, כי אין שום דבר שמסתובב מסביב לשום דבר אחר. כל ה"תנע הזוויתי שלו" מגיע מהספין, שזה בעצם דרגת חופש פנימית שמתנהגת כמו תנע זוויתי. לכן לחלקיק יסודי אין תנע זוויתי אורביטלי, בעוד שלאלקטרון באטום יש. בשביל הפשטות את יכולה לחשוב על זה כאילו חלקיק יסודי הוא פשוט כדור קטן שמסתובב סביב עצמו, בעוד שאטום זה בערך כמו מערכת השמש, שיש בה גם את הסיבוב של השמש וגם את הסיבוב של כוכבי הלכת סביב לשמש.