В эксперименте материал нагревается в печи и его атомы через щель проходят в вакуумную камеру, где коллимируются в пучок и осаждаются на пластинке. Затем включается неоднородное магнитное поле, направленное поперек пучка, и регистрируется отклонение атомов. Каждому из возможных значений проекции магнитного момента и спина на направление поля должно соответствовать свое отклонение. Соответствующее классической физике непрерывное распределение проекций привело бы к сплошному размытию сигнала на регистрирующей пластинке. Но в квантовой механике допустимы лишь определенные дискретные проекции, и поэтому наблюдаемая картина расщепляется на две или несколько линий, число которых равно 2j + 1, где j – момент импульса атома в указанных выше единицах. По числу компонент 2j + 1 можно определить момент импульса – спин j. Расстояние между линиями позволяет вычислить величину магнитного момента.
Для измерения атомных магнитных моментов были приспособлены также рассматриваемые ниже резонансные методы молекулярных пучков, и они дали наиболее точные результаты. Точно так же для измерения атомных магнитных моментов применяется метод электронного парамагнитного резонанса, подобный методу ЯМР
3.7 Выводы из опытов по определению атомных моментов
Результаты упомянутых выше и других аналогичных экспериментов согласуются со следующими утверждениями относительно спиновых и магнитных моментов атомных структур.
Каждый элемент в атоме имеет соответствующий его движению по беровской орбите орбитальный момент l. Это движение электрона по орбите можно рассматривать как круговой ток, в результате чего возникает магнитный момент, соответствующий такому движению.
Величина магнитного момента, связанного с орбитальным движением, в классической механике была бы пропорциональна величине орбитального момента. Но у электрона есть еще и собственный момент – спин. Со спином также должен быть связан магнитный момент.
В результате магнитный момент частицы оказывается пропорционален полному механическому моменту (сумме орбитального и спинового моментов).
Важно иметь в виду, что моменты – механические и магнитные – векторные величины. В квантовой механике разработаны определенные способы их суммирования и вычисления магнитных моментов атомов.
Список используемой литературы
1. . Розенбергер, Ф. История физики. Часть 1. История физики в древности и в средние века/ Ф. Розенбергер; пер. с нем. под ред. И. Сеченова, вновь проверенный и переработанный В.С. Гохманом – Л.:ОНТИГТТИ – 1934.
2. Открытая физика. В 2 ч. (CD) / Под ред. С.М. Козела. – М.: ООО "Физикон". - 2002 (http://www.physicon.ru/.)
3. Радченко, И. В. Молекулярная физика/ И.В. Радченко - М.:Наука, 1965.
4. Большая советская энциклопедия. Т. 19.- М.: Советская энциклопедия, 1975
5. http://mdito.pspu.ru/nfpk/um17/Shtren.html
6. http://www.physics.spbstu.ru/forstudents/lectures/ivanov/molec2-4.pdf
7. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MOLEKULYARNO-KINETICHESKAYA_TEORIYA.html
8. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/MOMENTI_ATOMOV_I_YADER.html