Спиновые состояния

Волновая функция частицы со спином s =/= О будет зависеть не только от трех пространственных координат частицы, но и от четвертой координаты , характеризующей спиновое состояние частицы [c.110]

Принимая во внимание, что спин нуклонов равен легко видеть, ЧТО спиновое квантовое число 5 системы протон—нейтрон равно либо О, либо 1. Известно, что величина 25+ I называется мультиплетностью данного спинового состояния. Состояния с [c.113]

Используя такие обозначения, запишем спиновые состояния системы двух нуклонов (табл. 4). [c.115]

Независимость ядерного взаимодействия (без кулоновского) нуклонов (п—п), (р—р), п—р), находящихся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях, от их электрического заряда называется изотопической инвариантностью. [c.358]

Кроме закона сохранения полной энергии в ядерных реакциях выполняется еще целый ряд законов сохранения законы сохранения электрического заряда и числа нуклонов (т. е. барионного заряда) , законы сохранения импульса, момента количества движения и четности, а также закон сохранения изотопического спина. Последний закон сохранения является следствием зарядовой независимости (изотопической инвариантности ) ядерных сил все три элементарные, чисто ядерные (т. е. без учета электромагнитного) взаимодействия нуклонов тождественны р — р = п — п = п — р), если нуклоны находятся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях. [c.282]

Исключая те случаи, когда указание спинового состояния необходимо, мы будем опускать спиновый индекс. Число электронов в состоянии k,s равно [c.758]

Первая сумма в фигурных скобках берется по обоим спиновым состояниям, две же другие суммы, которые представляют обменные члены, берутся только по тем спинам, которые параллельны соответствующим спинам в с ск-ц. [c.763]

Термодинамика систем с отрицательными температурами изложена в гл. 7. Из этой главы можно заключить, что все вышеприведенные утверждения о системах с отрицательными температурами ошибочны. Спиновые состояния с отрицательными температурами — это равновесные состояния, и поэтому к ним применимо термодинамическое понятие температуры. Состояния эти являются устойчивыми, но в отличие от обычных систем их устойчивость характеризуется не минимумом внутренней энергии и энергии Гиббса, а максимумом этих функций (см. 34). Что касается того, что системы с отрицательной температурой остынут при контакте с телами, имеюш ими положительную температуру, то тело с /=10 С тоже остынет при контакте с термостатом, имеющим температуру / = 5° С, однако это не означает, что первоначальное состояние тела было неравновесным и неустойчивым. Теплый воздух в закрытой комнате зимой тоже остынет через характерное время теплопередачи через стены, хотя состояние воздуха все время равновесно и устойчиво. Состояния с отрицательной температурой нельзя представлять себе как состояния водного раствора соли в стакане в первые секунды после его переворачивания вверх дном, когда плотность раствора вверху больше, чем внизу, и система имеет избыток механической энергии, переходящей со временем в энергию теплового движения. При отрицательной температуре (см. 33) в системе могут быть проведены различные обратимые процессы, чего принципиально нельзя было бы сделать при неравновесном состоянии системы. [c.174]

Рис. 5.7. Зависимость энергии системы из двух атомов водорода для двух спиновых состояний, симметричного AU, и антисимметричного AU,, штриховая кривая — экспериментальные данные

На выходе из аппарата, используемого в опыте, образуются два пучка атомов, в одном из которых все атомы будут в спиновых состояниях I п, ч- ), а в другом -1 п, — ). Если производить измерение проекции спина на направление п у атомов в состоянии I п, + ), то всегда в результате измерения получается -ьЛ/2. При измерении проекции спина на направление п у атомов, находящихся в состоянии (п, — ), всегда в результате измерения получается —Л/2. Такая ситуация совместима с представлением о спине как о классическом векторе (моменте импульса), который в состоянии I п, -ь ) совпадает по направлению с п. Это представление еще сильнее подкрепляется расчетом средних значений проекции спина на оси координат [c.214]

Спиновое состояние электрона, как было указано в 24, описывается функцией ср (mj. которая принимает два значения = ср (- - 7г) и = ср (—V2) В случае системы двух электронов их спиновое состояние описывается произведением функций ср и ср . Обозначая через ср (1) и ср (2) функции, относящиеся соответственно к 1-му или 2-му электрону, получим четыре следующих возможных произведения функций ср и <р [c.157]

Существуют два типа водородных молекул ортоводород, у которого спины двух протонов параллельны, и параводород, имеющий противоположно направленные, или антипараллель-ные спины. В случае ортоводорода момент ядерного спина имеет значение 1 и может поэтому относительно вектора углового момента всей молекулы принимать любое из трех значений 1, О или —I. В случае параводорода момент ядерного спина равен нулю, и потому только это единственное значение возможно для спина всей молекулы. Параводород соответствует состоянию с самой низкой энергией, его вращательное квантовое число нуль, т. е. наименьщее из всех четных квантовых чисел. Ортоводород характеризуется нечетными квантовыми числами. Поэтому при низких температурах существование параводорода предпочтительнее и, действительно, при понижении температуры доля параводорода растет. При высоких температурах доли орто- и параводорода стремятся к значениям, связанным с относительными вероятностями спиновых состояний, 3 1 соответственно. Примерные соотнощения орто- и параводорода при разных температурах показаны в табл. 4.2177]. [c.152]

В этом случае мы имеем сниглетиое спиновое состояние системы. [c.115]

Состояние системы тогда записывается соответствующим символом с числовыми индексами L . Справа внизу у символа ставится значение полного момента / системы. Вычитая из I значение L, получим значение спниовой части, входящей в полный момент S = - / — L. Слева сверху у символа ставится индекс, выражаюш.ий мультиплетность спинового состояния. Например 5,,—синглет-ное состояние с L = О и / — 0 — триплетное состояние с L == 2 и / 3. [c.115]

Если рассматривать только ядернов (без кулоновского) взаимодействие между любыми нуклонами р — р), (п — п) и (п — р), находящимися в одинаковых пространственных и спиновых состояниях, то все три вида взаимодействия тождественны между собой. Таким образом, оба нуклона ведут себя одинаково, в связи с чем их в некотором смысле можно считать тождественными частицами. [c.279]

Формула (70.6) получена в результате рассмотрения свойств дейтона, т. е. взаимодействия нейтрона и протона с одинаково направленными спинами (триплетное ЗрЕзаимодействие). Так как опыты по изучению п — р)-рассеяния проводились с непо-ляризованными пучками, в которых имеются нейтроны с различными направлениями опинов, то при построении правильной формулы типа (70. 6) необходимо учесть также взаимодействие нейтрона и протона с антипараллельными спинами (синглетное 5,0-взаимодействие). Общая формула с учетом различных спиновых состояний нейтрона и протона и статистических весов этих состояний [триплетное взаимодействие имеет в (2/-Ь 1) = [c.503]

Сходство я - и я°-мезонов не случайно. я-Мезоны являются-ядерными квантами, испускаемыми или поглощаемыми нуклонами в процессе ядерного взаимодействия. Поэтому совершенно естественно, что свойства ядерных сил должны накладывать отпечаток не только на нуклоны, но и на я-мезоны. В частности, это относится к свойству зарядовой независимости ядерных сил. Выше было отмечено, что, согласно этому свойству, ядерное взаимодействие двух любых нуклонов [п + р, р + р, п + п), находящихся в одинаковых пространственных и спиновых состояниях, одинаково, и при рассмотрении ядерных взаимодействий протон можно заменять на нейтрон и наоборот. Формально это свойство ядерных сил описывается введением новой характеристики-вектора изотопического спина Т, величина которого (V2) характеризует оба типа нуклонов. В этой схеме протон отличается от нейтрона знаком проекции вектора изотопического-спина для протона она равна -I-V2, для нейтрона — /2. Таким [c.584]

Рассмотрим этот во прос несколько подробнее. В гл. XIII уже говорилось о том, что исследование свойств зеркальных ядер, с одной стороны, и нуклон-нуклонного рассеяния —с другой приводит к выводу о тождественности ядерного (без учета электромагнитного) взаимодействия между двумя любыми нуклонами р — р), п — п) или [п — р), если только каждая пара нуклонов находится в одном и том же ггространственном и спиновом состоянии. [c.606]

Здесь k — волновой вектор электрона (k=plii) V — объем электронного газа множитель 2 учитывает число спиновых состояний электрона (в случае фотона такой множитель есть число поляризаций). Далее учтем закон дисперсии для свободного электрона [c.139]

Парамагнетизм металлов. Число парамагнитных металлов составляет около 40. Опытные данные свидетельствуют о том, что для большинства металлов отсутствует 4емпера-турная зависимость восприимчивости. Если ограничиться приближением идеального газа, т. е. пренебречь энергией межэлектронного взаимодействия, то основное отличие квантовой теории от классической сведется к тому, что будет выполняться принцип Паули. В применении к газу свободных электронов это означает, что в фазовой ячейке не может быть более двух электронов с противоположными спинами. При включенном магнитном поле необходимо учитывать наличие индивидуальных спиновых состояний. [c.148]

Существуют веские теоретические аргументы в пользу существования шестого сорта кварков t со специфическим внутренним квантовым числом t. Одновременно предполагается существование соответствующих антикварков. Квантовые числа кварков представлены в табл. 36.1. Мезоны можно составить из кварка и антикварка, барионы — из трех кварков, антибарионы — из трех антикварков. Выбирая различные спиновые состояния кварков и их относительные орбитальные моменты. [c.971]

Обнаружено также влияние спинового состояния на радиус ионов. В слабых полях спины d-электронов параллельны, возникает высокоспиновое (вс) состояние, в сильных упаковка d-электронов становится более компактной (не — низкоспиновое состояние). [c.103]

Параводород и ортоводород. Многочисленные эксперименты показывают, что спин протона равен Vi- Следовательно, протоны подчиняются принципу Паули. В полной аналогии с тем, что было сказано о двух электронах в атоме гелия, можно заключить, что полная волновая функция, описывающая состояние протонов в молекуле водсзрода, должна быть антисимметричной. Поэтому спиновая часть этой волновой функции может быть либо симметричной, либо антисимметричной. Это означает, что спины протонов могут быть направлены либо параллельно, либо антипараллельно. Молекулы водорода, у которых спины протонов антипарал-лельны (полный спин двух протонов S = 0), называются молекулами параводорода. При параллельных спинах (S = 1) молекулы называются молекулами ортоводорода. В обычном водороде молекулы параводорода содержатся в отношении (2 О + 1) (2 1 -Ь -I- 1) = 1 3, потому что ортоводород имеет в три раза больше спиновых состояний, чем параводород. Молекулы параводорода и ортоводорода ведут себя как два самостоятельных вида молекул, потому что в обычных столкновениях между молекулами взаимная ориентировка спинов в молекулах практически никогда не изменяется и нет взаимопревращения молекул параводорода и ортоводорода. [c.312]

Посмотрим теперь, что нового могут дать опыты по высоким энергиям в отношении зависимости ядерных сил от спинов. Как мы видели в 3, п. 2, уже в опытах при низких энергиях удалось установить, что взаимодействие нейтрон — протон различно при параллельных (триплетное состояние) и антипараллельных (син-глетное состояние) спинах этих частиц. Однако эта информация была получена лишь благодаря тому, что вид зависимости сечения от энергии оказалось возможным рассчитать теоретически, а не путем раздельных измерений рассеяния в различных спиновых состояниях. [c.185]

Интересной областью М. является исследование влияния спиновых состояний разл. ато-мов и их обменных взаимодействий на характер хим. реакций между парамагн. частицами в растворах [8], в т. ч. в многокомпонентных и полимерных растворах, а также н биологнч. системах. [c.642]

Влияние магнитного поля на М. в. Теоретически предсказано и экспериментально обнаружено, что М. в. изменяется (возрастает) под действием не слишком интенсивных магн. полей, что приводит к увеличению (на десятки и сотни процентов) скоростей хим. превращений. В результате возникла новая область — спиновая химия. Обнаруженные явления основаны на законе Вигнера — сохранении электронного спина и влиянии магн. поля на интеркомбинац. переходы между разл. спиновыми состояниями взаимодействующих молекул. [c.89]

Рассеяние нейтронной волны на одиночном ядре описывается с помощью т. н, амплитуды рассеяния Ь, имеющей смысл амплитуды сферич. волны, испускаемой ядром, если на него падает плоская возбуждающая волна единичной амплитуды. Амплитуда рассеяния зависит от массового числа ядра А, его заряда2, а также от относит, ориентации спинов нейтрона и ядра. Поэтому сумма сферич. волн, рассеянных ансамблем нетождеств. ядер, состоит из слагаемых с разл. амплитудами. В Н. с. важна усреднённая амплитуда (Ь), наз. когерентной амплитудой рассеяния. Усреднение амплитуд проводится по спиновым состояниям, изотопному и химическому составу ансамбля ядер, эквивалентных в структурном отношении. Среднеквадратичная флуктуация (Ь ) — (6) определяет интенсивность некогерентного рассеяния. Интенсивность когерентного рассеяния — дифракции нейтронов зависит от атомной структуры вещества, тогда как интенсивность некогерентного рассеяния к структуре нечувствительна. [c.284]

П. у. является обобщением Шрёдингера уравнения, учитывающим наличие у частицы собственного моханич. момента импульса — спина. Частица со спином может находиться в двух разл. спиновых состояниях с проекциями спина и — /2 на нек-рое (произвольно выбранное) направление, принимаемое обычно за ось г. В соответствии с этим волновая функция частицы ф(г, () (где г — координата частицы, t — время) является двухкомпонентной [c.551]

Смотреть страницы где упоминается термин Спиновые состояния : [c.115] [c.115] [c.256] [c.357] [c.280] [c.513] [c.43] [c.54] [c.406] [c.763] [c.104] [c.121] [c.483] [c.483] [c.582] [c.601] [c.89] [c.269] [c.684] [c.413] [c.438] [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...