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近代斯特恩-盖拉赫实验过程回顾(7)

来源:学术堂 作者:原来是喵
发布于:2016-11-05 共10105字
  如图 6,斯特恩、盖拉赫两人观察到的分裂轨迹,应归因于银原子体系中电子自旋磁矩受到外磁场的作用,而非轨道角动量磁矩。 如果不考虑自旋,l = 0,轨道角动量磁矩为零,则两人观察的结果应为连续集中的轨迹。
  
  斯特恩-盖拉赫实验结果分析示意图
  
  因为磁矩与角动量满足 1516为旋磁比),所以当角动量磁矩空间取向量子化时,则必定推出角动量空间取向量子化。事实上,斯特恩 -盖拉赫实验证明了角动量空间取向量子化。
  
  经量子力学的不断完善,人们认识到自旋是电子的内禀属性,所以自旋角动量也称内禀角动量。 也因此,在1927 年,泡利宣布“现在我毫无别法,只能无条件投降了”[12],将自旋应用到量子力学体系中。同年,弗莱塞在实验中发现银、氢和钠原子的轨道角动量为零,直接证明了斯特恩- 盖拉赫实验是归因于电子的自旋[2].
  
  如果说斯特恩 -盖拉赫实验原理是建立在拉莫尔理论和旧量子理论的基础上,是对经典力学的否定,是量子力学的理论引导;那么塞曼效应与反常塞曼效应则应该是量子力学的事实体现。反常塞曼效应不断鞭策着斯特恩 -盖拉赫实验结果逐渐趋于正确的理论解释。塞曼效应及反常塞曼效应和斯特恩- 盖拉赫实验均是电子自旋实际存在的直接证据。
  
  4 小结
  
  斯特恩力图通过用斯特恩 -盖拉赫实验---在经典理论中引入普朗克常量 h,即将拉莫尔理论与玻尔 -索末菲理论结合---在经典理论与空间量子论之间做出抉择。实验结果碰巧与玻尔- 索末菲理论如出一辙,这使得斯特恩、盖拉赫两人坚信自己验证了空间量子论。而之后一系列问题的出现,使斯特恩 -盖拉赫实验在希望中饱受争议。 1925 年到1927年,泡利不相容原理、电子自旋、朗德因子等概念的提出,构建起的量子力学体系不断完善,斯特恩- 盖拉赫实验的真相才被揭晓---斯特恩- 盖拉赫实验的原理实质是因为电子自旋。自此,角动量空间取向量子化的概念取代空间量子化的概念,量子论走上了新台阶。
  
  参考文献:
  [1] 杨福家。 原子物理学[M]. 4 版。 北京:高等教育出版社,2008:151.
  [2] Weinert F. Wrong theory-right experiment:The signifi-cance of the Stern-Gerlach experiments[J]. Studies inHistory and Philosophy of Modern Physics,1995,26B:75-86 .
  [3] 郭奕玲。 斯特恩- 盖拉赫实验[J]. 大学物理,1984,(10):27-30.
  [4] J. Peter Toennies,Horst Schmidt - B?cking,BretislavFriedrich,et al. Lower. Otto Stern (1888-1969 ): Thefounding father of experimental atomic physics[J]. Ber-lin:Ann Phys,2011,523(12): 1045-1070 .
  [5] Herschbach D. Molecular beams entwined with quantumtheory:A bouquet for Max Planck[J]. Leipzig:Ann Phys,2001,10(1-2):163-176.
  [6] 杨庆余。 奥托·斯特恩---分子束研究方法的始祖[J].物理与工程,2003,13(3):41-48.
  [7] Bretislav Friedrich,Dudley Herschbach. 斯特恩与盖拉赫:一只劣质卷烟是如何帮助重新规划原子物理的[J].曹则贤,译。物理,2004,33(8):608-613.
  [8] 厚宇德。 对斯特恩- 盖拉赫实验的新认识[J]. 物理实验,2010,30(7):37-39.
  [9] Ramsey N F. Molecular beams:our legacy from Otto Stern[J].Z Phys D Atoms,Molecules and Clusters 1988,10:121-125 .
  [10]张小龙。 拉莫尔进动对磁性的影响[J]. 科教文汇(下旬刊),2011,10:91.
  [11]大卫。 J. 格里菲斯。 量子力学概论[M]. 2 版。 贾瑜,等,译。 北京:机械工业出版社,2009:119.
  [12]傅海辉。 泡利与电子自旋假说[J]. 科学,2002,04:43-46.
  [13]赵明骅。 用电子自旋理论解释斯特恩- 盖拉赫实验[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2003,26(4):428-429.
  [14]苏汝铿。 量子力学[M]. 2 版。 北京:高等教育出版社,2012:260.
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