Главная > Физика > Квантовая теория
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА 17. СПИН И МОМЕНТ КОЛИЧЕСТВА ДВИЖЕНИЯ

В гл. 14 изучались квантовые свойства момента количества движения систем, состоящих из одной частицы. Мы хотим теперь распространить эту трактовку на случай систем многих частиц. При этом будет также исследован вопрос о добавочном моменте, возникающем из-за того, что электрон обладает собственным спиновым моментом количества движения.

1. Спин электрона.

Хотя уравнение Шредингера прекрасно согласуется с опытом при предсказании частот спектральных линий, но имеются все же большие расхождения, которые можно объяснить, если допустить, что электрон обладает, кроме обычного орбитального момента, дополнительно еще. собственным моментом, который проявляет себя так, как если бы электрон был вращающимся твердым телом [6]. Было найдено, что можно получить согласие с опытом, если допустить, что величина возможной проекции этого дополнительного момента равна Однако соответствующий ему магнитный момент, введение которого необходимо для объяснения эффекта Зеемана, равен т. е. точно такой же, какой вызывается орбитальным моментом с проекцией . Поэтому магнетомеханическое отношение, т. е. отношение магнитного момента к механическому, вдвое больше для спина электрона, чем для орбитального движения.

Было предпринято много попыток связать этот собственный момент с моментом электрона, рассматриваемого как твердое тело. Действительно, требуемое магнетомеханическое отношение как раз равно тому, которое получилось бы, если бы электрон имел вид однородного сферического слоя, вращающегося вокруг определенной оси. Однако систематическое развитие такой теории встретило столь большие трудности, что так и не удалось прийти к определенным

выводам [6]. Несколько позже Дирак [4] вывел релятивистское волновое уравнение для электрона, в котором спин и заряд связаны друг с другом так, что эту связь можно понять только в связи с требованием релятивистской инвариантности. Однако в нерелятивистском пределе электрон ведет себя как частица, которая имеет собственный момент с проекциями, равными Поэтому в этой главе мы рассмотрим нерелятивистскую теорию спина в форме, впервые развитой Паули, и просто допустим существование спина как дополнительное эмпирическое требование, не пытаясь объяснить его происхождение более глубоким путем.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление