Энергия спин-орбитального взаимодействия

Приведем элементарное вычисление величины энергии спин-орбитального взаимодействия. [c.186]

Энергия спин-орбитального взаимодействия для состояния, [c.195]

Энергия спин-орбитального взаимодействия очень мала. Это обстоятельство наводит на предположение, что при оптических переходах ориентировка спина не меняется. Более строгое теоретическое рассмотрение этого вопроса показывает, что это действительно так, т. е. правило отбора для квантового числа при [c.204]

Сильным магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействия с которым магнитного момента атома больше энергии спин-орбитального взаимодействия. В результате спин-орбитальная связь разрывается. Явление разрыва спин-орбитальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена Бака. Линии излучения расщепляются на три линии с величиной расщепления, равной нормальному зеемановскому расщеплению, т. е. в результате эффекта Пашена Бака сложный эффект Зеемана превращается в простой. [c.253]

Дублетное расщепление термов, как сказано в 12, вызвано взаимодействием спинового момента электрона с полем атомного остова ( спин-орбитальным" взаимодействием). Ширина возникающих дублетов может быть приближенно оценена, если воспользоваться тем выражением для энергии спин-орбитального взаимодействия, которое было нами получено для атома водорода и сходных с ним ионов при выводе формулы Дирака. По формуле (7а) 26 эта энергия равна [c.139]

Энергию спин-орбитального взаимодействия для двух возбужденных электронов можно учесть тем же методом, каким это было сделано в 35 для общего случая двух валентных электронов. Отсюда следует, что смещенные термы подчиняются тому же правилу интервалов, что и обычные. При этом, однако, остается не учтенной энергия взаимодействия электронов друг с другом, которая, вообще говоря, может быть значительной. [c.175]

В случае нормальной [L, 6 1-связи полная энергия спин-орбитальных взаимодействий всех п валентных электронов равна [c.189]

Пусть две траектории электронов 1 та 2 проходят на мин. расстоянии х от положительно заряженного кулоновского центра С (рис. 1). В зависимости от того, слева (х < 0) или справа (х > 0) от центра проходит электрон, он рассеивается соответственно направо или налево. Бели спин электронов направлен вдоль оси -fy, их магн. момент, д направлен вдоль —у (т. к. е < 0). На спины электронов, движущихся слева и справа от кулоновского центра, действуют противоположно направленные магн. поля, индуцированные относит, движением этого центра. Это приводит к разл. изменению потенц. энергии (х) электронов на траекториях 1 тя. 2 (рис. 1). Для траектории 1 энергия спин-орбитального взаимодействия дН прибавляется к энергии (х) эл.-статич. взаимодействия для траектории 2 вычитается из (ж), Т. о., суммарная потенц. энергия оказывается нечётной ф-цией. При этом электронам, пролетающим слева от С, соответствует больший рассеивающий потенциал, чем для электронов, пролетающих на том же расстоянии справа от С. Различие в потенциалах приводит к увеличению интенсивности рассеяния вправо по сравнению с интенсивностью рассеяния влево. Очевидно, что при изменении ориентации спинов (или скоростей) на противоположную знак асимметрии изменится. [c.215]

Третья поправка учитывает спин-орбитальное взаимодействие-Как видно из названия, это есть взаимодействие между спином электрона и орбитальным моментом количества движения. Следовательно, в случае свободного атома в этом взаимодействии могут участвовать только электроны с главным квантовым числом п > 1, т. е. электроны в р-, d- или /-состоянии. Если бы электроны проводимости в самом деле были свободными и описывались плоскими волнами, то они не участвовали бы в этом взаимодействии, поскольку их волновые функции принадлежали бы к s-типу. Однако в некоторых (обладающих низкой симметрией) точках зоны Бриллюэна волновые функции электронов проводимости по своей пространственной зависимости могут относиться к р- или d-типу в таких областях энергия спин-орбитального взаимодействия может оказаться больше тепловой энергии, и каждый из обычно вырожденных уровней расщепится на два уровня. [c.88]

Расстояние между подуровнями С. с. в 1000 раз меньше, чем между уровнями тонкой структуры, т. к. 65 в 1000 раз меньше энергии спин-орбитального взаимодействия, вызывающего тонкое расщепление. Вследствие С. с. уровней в спектре атома вместо одной спектральной линии появляется группа близко расположенных линий — С. с. спектр, линии. [c.664]

Важнейшим свойством ядерных сил также является зависимость их величины от взаимной ориентации спина и орбитального момента движения каждого нуклона, т. е. спин-орбитальный характер. Спин-орбитальное взаимодействие играет значительную роль в ядрах и составляет примерно 10% от общей энергии взаимодействия. Учет спин-орбитальной связи достаточно правильно передает эмпирическую последовательность энергетических уровней и значения магических чисел (см. 31). [c.136]

Правильность предположения о существовании сильного спин-орбитального взаимодействия подтверждается (кроме успеха оболочечной модели) существованием поляризации протонов высокой энергии при рассеянии. [c.194]

В 70, п. 2 было отмечено, что при достаточно высоких энергиях следует еще учитывать спин-орбитальное взаимодействие, которое Б случае обычных ядерных сил может быть изображено потенциалом вида (70. 11) [c.530]

Участие во взаимодействии только одного р-состояния ( Ро) из трех возможных ро, Р и рг) указывает на большую связь спина с орбитой, т. е. на существенную зависимость ядерных сил от скорости частиц (при высоких энергиях взаимодействия), а также подтверждает сделанный ранее вывод об их нецентральном характере (так как спин-орбитальное взаимодействие есть функция взаимного расположения спина частицы и направления ее движения). [c.531]

Энергия спин-орбитального магнитного взаимодействия А м пропорциональна скалярному произведению которое, в свою очередь, пропорционально 1з. Используя соотношение [c.57]

В ядре потенциал очень быстро спадает с расстоянием, так что 2з-состояние оказывается гораздо выше по энергии, чем состояния р. Поэтому в ядре за оболочкой Is./ следует оболочка 1р в, которой могут находиться 6 нуклонов одного сорта. В 1р-оболочке орбитальный момент I уже не нуль. Поэтому здесь начинает сказываться спин-орбитальное взаимодействие, описываемое вторым слагаемым в гамильтониане (3.5). При I = , s = полный момент j может быть равен либо /а, либо За счет спин-орбитального взаимодействия состояния (/ = /а) оказываются несколько ниже состояний 1ру . При малых I это спин-орбитальное расщепление невелико. Поэтому 4 состояния ]р / и 2 состояния pi/ входят в одну и ту же оболочку. Эта оболочка заполняется до конца при восьми нуклонах одного сорта в ядре (2 нуклона в Isi/ -оболочке и 6 в 1р-оболочке). Протонная и нейтронная 1р-оболочки заполняются до конца в дважды магическом ядре кислорода дО . [c.96]

При высоких энергиях рассеяние перестает быто изотропным и начинает зависеть от детальной формы потенциала. Это означает, что при повышении энергии наряду с 5-волной заметный вклад в сечение начинают давать и высшие гармоники Р (I = 1), D (/ = 2) и др. Тем самым из вида сечений при высоких энергиях можно извлекать более подробную информацию о виде потенциала взаимодействия. В частности, может оказаться (а так оно и есть в действительности), что потенциал взаимодействия зависит не голько от относительной ориентации спинов нуклонов, но и от относительной ориентации орбитального и спинового моментов нуклона (спин-орбитальное взаимодействие), а также от спинов и радиуса-вектора, соединяющего нуклоны (тензорное взаимодействие). Вследствие этого при рассеянии нуклонов появляется поляризация нуклонов, т. е. рассеянные нуклоны характеризуются некоторым преимущественным направлением спина. [c.182]

Спин-орбитальное взаимодействие в случае одноэлектронной задачи (атом водорода и сходные с ним ионы, 26) ведет к добавочному значению энергии [c.161]

В соответствии с этим модельным представлением и спиновые взаимодействия можно учесть иначе, чем это сделано с помощью формулы (4), где полная энергия спиновых взаимодействий представлена в виде суммы спин-орбитальных взаимодействий обоих электронов, вычисленных для каждого из них в отдельности. Мы можем рассматривать взаимодействие суммарного спинового момента с полем атомного остова. Будем считать, что один из двух валентных электронов находится в s-состоянии обозначая этот электрон индексом I, получим р/, = О, = Энергию [c.163]

Сильное поле. Сложный эффект Зеемана наблюдается в слабом магнитном поле, когда энергия взаимодействия магнитного момента атома с магнитным полем меньше энергии спин-орбитального взаимодействия. Если индукция магнитного поля достаточно велика, то энергия взаимодействия магнитного момента с магнитным полем становится больше энергии спин-орбитального взаимодействия, благодаря чему связь между орби-гальным и спиновым моментами разрывается. Спиновый магнитный момент и орбитальный магнитный момент атома начинают самостоятельно взаимодействовать с магнитным полем, т. е. каждый из них самостоятельно прецессирует вокруг направления индукции магнитного поля (рис. 84). Явление разрыва спин-орби-тальной связи в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена-Бака. [c.252]

В случае свободных радикалов -фактор обычно не сильно отличается от соответствуюшей величины для свободного электрона ge = 2,0023. Отклонение от этого значения, имеющего чисто спиновое происхождение, указывает на вклад спин-орбитальных взаимодействий. В случае примесных ионов переходных элементов -фактор становится анизотропным и определяется симметрией кристаллического поля, внутри которого находится ион. Последнее является результатом дополнительного штарковского расщепления энергетических уровней неспаренных электронов во внутрикристаллических электрических полях — в спектре ЭПР появляется тонкая структура. Благодаря этому -фактор является тензором, характеризующим симметрию этих полей. Неоднородные электрические поля в первой координационной сфере, окружающей примесный парамагнитный атом, могут достигать 10 В см . В сильных кристаллических полях взаимодействие неспаренных электронов атомов (ионов) с полем больше спин-орбитального и обменного взаимодействий. Штарков-ское расщепление Д в этом случае в результате снятия орбитального вырождения может достигать 5 эВ. При этом нарушается правило Хундта и образуются низкоспиновые состояния атома (например, многие ионы с незаполненными 4с1 и оболочками). В средних полях (Д = 1 эВ) энергия взаимодействия атома с полем по-прежнему выше энергии спин-орбитальных взаимодействий, но ниже энергии обменных взаимодействий внутри атома. Этот случай типичен для атомов с недостроенной Ъё оболочкой. И, наконец, слабые поля типичны для редкоземельных элементов с недостроенной / оболочкой Д = 10 2 эВ. В таких полях сохраняется мультиплетная структура изолированного атома. Величина Д определяется не только напряженностью поля, но и его симметрией, зависящей в свою очередь от структуры и химической природы атомов первой координационной сферы. [c.143]

Знак зависит от того, параллелен или антипараллелен спин магнитному полю. Множитель /2 обязан релятивистской природе собственного момента электрона он не играет существенной роли при качественном рассмотрении, проводимом нами. В задаче спин-орбитального взаимодействия большую роль играет потенциал V в области атомного ядра, где он значительно (более чем в 10" раз) превышает псевдопотенциал V, определяющий зонную структуру. Аналогично и скорость в этой области v может в десятки раз превышать обычную скорость орбитального движения. Если для простоты предположить, что потенциал решетки изменяется только вдоль одного направления (ср. с рис. 7.4) как со8(л /а), где а —- постоянная решетки, то энергия спин-орбитального взаимодействия (9.20) будет изменяться как sin(y/a). Подстановка численных значений показывает, что ее величина (т.е. Vifi vW] /са) может стать сравнимой с энергией в поле псевдопотенциала (т.е. с elK l), а в исключительных случаях даже оказаться доминирующей. [c.538]

В простейшем одночастичном варианте оболочечной модели ядра рассматривается движение непарного нуклона в сферически симметричном однородном потенциале, образованном взаимодействием остальных нуклонов. Решение уравнения Шредингера для этого потенциала с учетом сильного спин-орбитального взаимодействия позволяет получить определенную последовательность энергетических уровней, группирующихся около нескольких значений энергии. Уровень характеризуется величиной энергии, полным моментом г и орбитальным числом /. В соответствии с принципом Паули на каждом уровне размещается 2i + 1 нуклонов. Полное заполнение группы соответствует построению оболочки, которая содержит магическое число нуклонов. Размещение ядер по оболочкам производится путем содоставления массового числа, спина и других характеристик ядра с параметрами уровней. [c.200]

Сущность спин-орбитального взаимодействии. Пусть вокруг ядра движется один электрон. Так как электрон движется в кулоновском поле ядра и никакого магнитного поля нет, то на первый взгляд не видно, из-за чего может появиться дополнительная энергия взаимодействия. Ясно, что нельзя представить себе, что магнитный момент электрона взаимодействует с магнитным полем, создаваемым самим электроном при его движении, хотя бы потому, что в точке нахождения электрона это поле не определено. Наличие епин-орбиталь-ного взаимодействия можно доказать двумя способами. Во-первых, движу- [c.203]

Другой способ доказать наличие спин-орбитального взаимодействия состоит в следующем. Перейдем в систему координат, связанную с электроном, движущимся вокруг ядра. В этой системе электрон покоится в начале координ ат, а ядро движется вокруг электрона. При своем движении положительно заряженное ядро соз-дае1 в точке нахождения электрона магнитное поле Взф, которое приводит к появлению энергии взаимодействия [см. (34.8)]. Поскольку магнитный момент может ориентироваться лишь двумя способами относительно направления Вд ,, энергия взаимо- [c.204]

Слабым магнитным полем считается такое поле, энергия взаимодействий с которым орбитального магнитного момента и спинового магнитного момента меньше, чем энергия спин-орбитального вэаимодействия. Благодаря этому с магнитным полем взаимодействует полный магнитный момент атома как целое, а спин-орбитальная связь не разрывается. В этом случае наблюдается сложный (или аномальный ) эффект Зеемана. Если полный спин атома равен нулю, то в слабом поле наблюдается простой (или нормальный ) эффект Зеемана. [c.251]

Хотя в сильном магнитном поле спин-орбитальная связь разорвана, определенное спин-орбитальное взаимодействие все же существует. Однако энергия этого взаимодействия меньше энергии взаимодействия орбитального и спинового магнитного моментов с магнитным полем. Если учесть это остаточное спин-орбитальное взаимодействие, то оно дает дополнительное мульгиплетное расщепление, приводящее к возникновению тонкой структуры линий в эффекте Пашена-Бака, которая здесь не рассматривается ввиду ее малости. [c.254]

Обычно осн. состояние молекулы является синглет-ным, первое возбуждённое — триплетным, следующее — снова синглетным. Из синглетных и триплетных молекулярных возбуждений образуются соответственно синглетные и триплетные М. э. Ширина зон синглетных экситонов определяется электрич. мульти-польными взаимодействиями между, молекулами и обычно 0,01—0,1 эВ. Для триплетных М. э. она определяется обменным взаимодействием и обычно 10" — 10 эВ. Люминесценция в случае триплетных экситонов, как правило, связана с предварит, слиянием двух триплетных экситонов в один синглетный. В магн, поле и скорость этого процесса зависит от Н даже в области слабых полей [И 100 Гс 5]). Это явление связано С конкуренцией эеемановской энергии и энергии спиы-орбитального взаимодействия, последняя мала в молекулах, построенных из атомов лёгких элементов. Триплетные М. э. благодаря наличию электронного спина могут изучаться методами радиоспектроскопии. [c.205]

Вырожденные зоны. Валентная зона типичных П. (Ge, Si, А В ) в точке р = О без учёта спин-орбиталь-ного взаимодействия шестикратно вырождена. Однако благодаря спин-орбитальному взаимодействию зона расщепляется в точке р = О на двукратно и четырёхкратно вырождеЕШые зоны (рис. 3). Энергетич. расстояние между ними А наз. энергией спвн-орбитального расщепления. При р О 4-кратное вырождение снимается и возникают 2 двукратно вырожденные зовы, к-рые наз. зонами лёгких и тяжёлых ( f ) дырок. Их знергии зависят от квазиимпульса, определяемого выражением [c.37]

РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ — физ. явления, наблюдаемые при скоростях тел (частиц) v, сравнимых. со скоростью света с. К ним относятся релятивистское сокращение продольных (в направлении движения тела) длин, релятивистские замедление времени, увеличение массы тела с рцстом его энергии и т. п,, рассматриваемые в частной (специальной) относительности теории. Для квантовых систем частиц (атомов, атомных ядер и др.), в к-рых относит, движение частиц происходит со скоростями о < с, Р. э. дают поправки к уровням энергии, пропорц, степеням отношения ule (см., наир., Спин-орбитальное взаимодействие). Релятивистскими наз. также эффекты общей теории относительности (релятивистской теории тяготения), напр. эффект замедления течения времени в сильном грави-тац. поле (см. Тяготение). и. ю. Кобзарев. [c.338]

Спин-орбитальное взаимодействие играет осн. роль в атомах с одним электроном сверх заполненных оболочек, а также атомов, расположенных в середине и в конце периодич. системы. Число подуровней, на к-рос расщепляется уровень энергии с пoJшым орбитальным моментом L и полным спином S при S L, равно. мулыпиплетности уровня энергии 25+1, а при S>L оно равно 2L+. [c.126]

Каждый подуровень (компонента Т. с.) характеризуется квантовым числом J полного момента импульса электрона J=L- -S. Разности энергий между соседними компонентами Т. с. уровня энергии с данными L S в большинстве случаев, когда понятие Т. с, имеет смысл, удовлетворяют правилу интервалов Ланде спин-орбитального взаимодействия, зависящая только от Z- и 5. Для высоко возбужденных уровней Лгу (п У , где n = n — bi—эффективное главное квантовое число, S — квантовый дефект. В многоэлектронных атомах правило интервалов Ланде иногда нарушается вследствие взаимодействия (наложения) конфигураций, а также магн, взаимодействий между спинами электронов и взаимодействий спина одного электрона с орбитальными моментами др. электронов (взаимодействие спин — чужая орбита). Последние два типа взаимодействий играют важную роль в гелиеподобных н нек-рых др. лёгких атомах и ионах, [c.126]

Смотреть страницы где упоминается термин Энергия спин-орбитального взаимодействия : [c.188] [c.388] [c.204] [c.163] [c.212] [c.22] [c.17] [c.539] [c.91] [c.162] [c.189] [c.293] [c.78] [c.189] [c.486] [c.487] [c.440] [c.417]

Атомная физика (1989) -- [ c.204 ]

ПОИСК

1) -спин

Взаимодействие спин-орбитальное

Спин-орбитальное взаимодействи

Спины

Спины взаимодействующие

Энергия взаимодействия

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...