Бывает ли магнитный момент атома водорода, не равный магнетону

Автор
Сообщение
computer
#52590 2022-10-15 18:39 GMT

Можете ли привести ссылки на эксперименты, где в возбуждённых состояниях атома водорода обнаруживались бы магнитные моменты, существенно отличающиеся от магнетона Бора? Поправки на магнитные моменты ядер несущественны. Интересуют только экспериментальные данные, не теоретические прогнозы. Начиная с опытов Штерна и Герлаха похоже обнаруживали только момент в один магнетон, других сведений я не смог найти. Но возможно ошибаюсь и плохо искал?

По одноэлектронным ионам тоже очень хотелось бы ознакомиться с данными экспериментов, например, для Не+. По ядрам много информации в интернете, но по ионам как-то и нет.


отредактировал(а) computer: 2022-10-17 18:53 GMT
computer
#52806 2022-10-23 19:44 GMT

Везде, где осуществляется практическое использование магнитных моментов атомов, фигурируют только собственные спины электронов. Например, в Википедии дается следующее правило для расчёта моментов переходных металлов с большим количеством неспаренных электронов.

Many transition metal complexes are magnetic. The spin-only formula is a good first approximation for high-spin complexes of first-row transition metals.

Number of unpaired electrons, Spin-only moment (μB)
1    1.73
2    2.83
3    3.87
4    4.90
5    5.92

Зависимость почти линейная, хотя очевидно, что электроны занимают d-орбитали с разными «магнитными числами» M при одинаковых L и N. Тип электронного облака не влияет на магнитные явления, по крайней мере на сравнительно больших расстояниях от атома. Кажется, изображения вращающихся вокруг ядра электронов в книгах для школьников и студентов это вымысел, и представляют чисто исторический интерес. За исключением «атомов Ридберга», где целое электронное облако может совершать согласованные движения. Что не удивительно, так как решения уравнений Шрёдингера или Паули дают вероятности нахождения электрона, соответственно распределение плотности заряда и собственного магнитного момента (спинового), но не указывают на преобладающее направление скорости движения в данной точкн. Следовательно, движения или полностью хаотичные, с равной вероятностью в любом направлении, или взаимно компенсируются так, что не образуется результирующий магнитный момент. Например, если преобладающее направление скорости совпадает с градиентом волновой функции или её квадрата, и так как туда же был бы направлен векторный потенциал, а магнитное поле представляет его ротор, и ротор всякого градиента равен нулю.