магнитные моменты атомов

[AAK]

Помогите разобраться -- как формируется магнитный момент атома и как изменяются магнитные моменты ионизированных атомов.

[obar]

Магнитный момент ядра определяетя двумя факторами:собственными магнитными моментами протонов и нейтронов на внешней, незаполненной, оболочке и магнитным моментом из-за орбитального движения протонов. Однако, поскольку ядерный магнетон в 1838 раз меньше боровского (магнитного момента электрона), то магнитный момент атома, в основном, будет определяться состоянием электронной оболочки. И тут все также как и с ядром: есть магнитный момент обусловленный спином неспаренных электронов на внешней оболочке и магнитный момент от их орбитального движения.

[AAK]

obar в сообщении #434505 писал(а):

И тут все также как и с ядром: есть магнитный момент обусловленный спином неспаренных электронов на внешней оболочке и магнитный момент от их орбитального движения.

Спасибо.
Если я правильно понял, магнитный момент спаренных электронов равен нулю?
Следовательно, при ионизации одного из спаренных электронов магнитный момент атома изменится на 1/2?
Аналогично, ионизация щелочного атома должна привести магнитный момент иона к нулю?

[obar]

Магнитный момент спаренных электронов равен нулю только в s-состоянии (когда орбитальный момент =0). И не путайте магнитный момент со спином (равным 1/2$\hbar$). Для электрона собственный магнитный момент (без учета орбитального движения) равен магнитону Бора. В остальном правильно.

[AAK]

obar в сообщении #435030 писал(а):

И не путайте магнитный момент со спином (равным 1/2$\hbar$).

Нигде в литературе не нашел конкретно, что такое спин электрона и атома. Пишут, что это внутреннее свойство электрона, безо всяких объяснений.
Вопросы:
Первое, чем практически отличается спин электрона от магнитного момента атома.
Второе, как лабораторно определяется спин электрона и атома?
Третье, какие возмущения спин электрона накладывает при определении магнитных моментов атомов?

-- Пт апр 15, 2011 14:19:54 --

obar в сообщении #435030 писал(а):

Магнитный момент спаренных электронов равен нулю только в s-состоянии (когда орбитальный момент =0).

А магнитные моменты нейтральных газов =0 или там, что-то еще?

[obar]

1. Спин - это собственный момент колличества движения (момент импульса). Классически, электрон можно представлять себе как вращающийся шарик. Если этот шарик заряжен, то возникает магнитное поле и магнитный момент. Это классическая картинка для наглядности. Магнитный момент и спин имеют разную размерность. Вопрос "чем они отличаются" некорректен, все равно, что спрашивать о различии массы и импульса.
2. Классические опыты по определению спина - опыты Штерна и Герлаха. Об этом можно почитать хотя бы в википедии.
3. Спин не накладывает "возмущений". Из-за наличия спина и заряда у электрона есть собственный магнитный момент. Магнитные моменты электронов векторно складываются и добавляются к магнитному моменту, обусловленному орбитальным движением (орбитальные токи создают магнитные моменты). У полностью заполненной оболочки полный магнитный момент нулевой.

[Munin]

AAK в сообщении #435066 писал(а):

Нигде в литературе не нашел конкретно, что такое спин электрона и атома. Пишут, что это внутреннее свойство электрона, безо всяких объяснений.

Не в той литературе искали. Учебники по квантовой механике.

[AAK]

Здравствуйте.
Во первых огромное Вам спасибо за разъяснения. Но я видимо настолько "древний", что мне все равно много, что не понятно.
Вызвано это тем, что я не физик. Физика для меня просто хобби. В физике мне не нужно, ни диссертаций, ни должностей, ничего другого. Основная моя специальность -- механик сельского хозяйства. Окончил академию, аспирантуру. Сейчас мне 51.

Еще в юности я сделал чисто юношеские ФАНТАСТИЧЕСКИЕ предположения о структуре атома, механизмах формирования общих спектров и кое что еще. Мои предположения были слишком фантастическими и слишком расходились с существующей физикой, поэтому я к ним относился именно как к фантастическим.
Но за прошедших тридцать лет я не смог их опровергнуть. Более того, мой анализ показывает их жизнеспособность.

Попытки получить хоть какое-то разъяснение на форуме заканчиваются инквизиторскими криками -- ату, его на виселицу. Или в лучшем случае рекомендациями учить матчасть -- иди туда, не знаю куда, ищи то, не знаю что. У меня голова уже раскалывается от изучения всех толмутов, уравнений Шредингера, квантовой механики Гейзенберга и т.д. При этом, пока никто не указал на принципиальные недостатки моей гипотезы. Я думаю это можно было сделать и на пальцах.



Сущность моей гипотезы -- всего один постулат -- формирование в атомах связанных протон--электрон пар, аналогичных атомам водорода.

То есть, каждый протон атома имеет связанный с ним отдельный электрон, имеющей возможность дискретно изменять энергии. В атоме каждый электрон имеет индивидуальную эллиптическую вытянутую от центра атома оболочку траекторий электронов. Таким образом, атом представляет как бы ёжика у которого вместо иголок вытянутые эллиптические оболочки электронов. (В результате анализа я пришел к выводу, что траектории электронов полуорбитальные -- в виде тора, в центре которого находится ядро атома.)

Движения электронов должны создавать магнитные поля и магнитные моменты. По изменениям магнитных моментов атомов я сделал анализ внутренних структур распределения протон-электрон пар в атомах.
В результате получил условную структуру распределения протон-электрон пар в атомах и электромагнитные механизмы изменения химических свойств атомов. А также, кажется, нашел объяснения опытов Штерна и Герлаха.

Но, даже после Ваших разъяснений, я не знаю что такое спины электронов и как их учитывать. Поэтому не знаю насколько достоверен мой анализ.


Вы единственный, кто пытается честно, просто показывать, что он знает про магнитные моменты атомов и спины. Не строя из себя ... не знаю кого.

У меня к Вам огромная просьба:
посмотрите хоть одним глазом, что у меня получилось. Есть ли принципиальные противоречия с существующими классическими законами физики и со спинами электронов? Я совершенно не представляю как их учитывать. Надеюсь, что Вам это будет тоже интересно.

Более подробно анализ структур атомов рассмотрен мною в статьях:

http://www.jurnal.org/articles/2011/phis1.html
http://www.jurnal.org/articles/2011/phis2.html
http://www.jurnal.org/articles/2011/phis3.html

С большим уважением
Александр, г.Полоцк, Беларусь

[obar]

Мне не совсем понятно, зачем Вам понадобилось запускать электроны вглубь ядра? Вы что-то пишите про отталкивание протонов. Этим Вы хотите пояснить стабильность ядер от распада? Но такое объяснение не проходит. Известно, что силы между нуклонами в ядре на много порядков больше кулоновских сил. К тому же есть еще и нейтроны и их удержание в ядре тоже нужно как-то объяснить. Сейчас ни у кого не вызывает сомнение факт существования сильных (ядерных) взаимодействий, которым подвержены нуклоны (протон и нейтрон), но не участвует электрон. Это поясняет устойчивость ядра от развала.
Насколько я понял из Вашего описания, электроны у Вас взаимодействуют друг с другом только через усредненное общее поле, т.е. фактически не взаимодействуют. Вам будет очень трудно пояснить факт существования электронных оболочек атомов, подтвержденный всем опытом химии. Добавление одного электрона, даже в многоэлектронных атомах, скачком изменяет его химические свойства (например, валентность, которая непосредственно определяется спином внешней оболочки). Периодические свойства хим. элементов объясняются заполнением оболочек и принципом Паули, запрещающим нахождение внутри одной оболочки более определенного числа электронов.
Как по мне – планетарная модель Бора (полуклассическая) выглядит более простой и привлекательной, чем Ваша сложная модель «ежиков», в которой электроны проникают в ядра и при этом не испытывают рассеяния и возмущения орбиты. Учитывая, какие в ядре огромные электрические поля, которые к тому же флуктуируют из-за движения протонов и коллективного колебания ядерной материи, сохранить устойчивой орбиту для электрона – задача совершенно безнадежная.

Современная теория атомов подтверждена не только качественно, но и количественно. Мне не известно ни одного «проблемного» эксперимента, который бы не вкладывался в существующую модель. Новаторства в этой области обречены на «гонение еретиков».

[AAK]

obar в сообщении #435387 писал(а):

.

Большое спасибо. Просто, доступно и понятно.
С большим уважением
ААК

[Munin]

obar
Впервые сталкиваетесь с таким самоучкой?