Proprietà magnetiche dell'atomo

Presentazione sul tema: "Proprietà magnetiche dell'atomo"— Transcript della presentazione:

1 Proprietà magnetiche dell'atomo

2 Intensità di corrente (spira):
Momento magnetico (classico):

3 Momento magnetico (quantistico):
Magnetone di Bohr: gl (giromagnetic factor)=1

4 l=0,1,2,3…… ml=0, ±1, ±2, …±l

5 Stern-Gerlach Experiment
Ag atoms (L=0) H field off H field on

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8 Interazione spin-orbita

9 L’elettrone nel suo moto orbitale genera un campo magnetico:
Questo campo magnetico interagisce con il momento magnetico ms generato dal moto di spin:

10 Quantisticamente:

11 Accoppiamento di momenti angolari
J=l+s, l+s-1, l+s-2,…│l-s│

12 Calcolo al I ordine perturbativo:
a = 2.9 cm-1 (atomo di idrogeno)

13 Interazione spin-orbita
● l’interazione dipende dalla quarta potenza del numero atomico ● l’interazione è nulla per stati con l=0 o s=0 ● l’interazione diminuisce all’aumentare del livello elettronico

14 Classificazione degli stati atomici
Momento angolare orbitale totale Molteplicità di spin Momento angolare totale Momento di spin totale

15 Molteplicità di spin: 2S+1

16 n=1 l=0 s=½ j=½: n=2 l=1 s=½: n=2 l=2 s=½:

17 a/24 -a/12 Hamiltoniano elettrostatico Interazione spin-orbita

18 Struttura fine dell'atomo di idrogeno
Regole di selezione n = qualunque l = ±1 s = j = 0, ±1 j =+1 j =+1 j =+2 j = 0 j = 0

19 n = ∞ E = 0 j j j 4s 4p 4d 3s 3p 3d 2s 2p s = sharp p = peaked d = diffuse f = fundamental 1s

20 Na

21 Effetto Zeeman

22 Magnetic field on: Δmj=0, ±1
3/2 -½ -3/2 -½ -½ Magnetic field on: Δmj=0, ±1