Замораживание орбитального момента
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Замораживание орбитального момента (англ. Orbital-Moment Quenching) — парадокс квантовой механики. Согласно законам классической механики, электроны в атомах, находящиеся в состояниях, должны создавать в окрестностях ядер атомов магнитные поля , где — орбитальный момент количества движения. Так, вблизи ядра атома фтора электронами должно создаваться магнитное поле в 600000 Гс.[1] В действительности эти магнитные поля в атомах и молекулах не наблюдаются.
Объяснение парадокса
[править | править код]Влияние внешних электрических зарядов от соседних атомов приводит к снятию вырождения электронных состояний электронов атомной оболочки и, как следствие, к явлению замораживания орбитального момента[1].
Вычислим среднее значение — компоненты момента количества движения. Оператор момента количества движения имеет вид . Матричный элемент оператора момента количества движения для действительных волновых функций равен . Из этого следует, что либо равно нулю, либо чисто мнимой величине. Диагональные матричные элементы эрмитового оператора должны быть действительными. Таким образом . Подобные рассуждения можно провести и для — компонент момента количества движения.
Это явление кратко называют заморозкой орбитального момента количества движения. Для него необходимо, чтобы волновая функция была действительной. Если она является собственной функцией гамильтониана в отсутствие магнитного поля, то действительным должен быть и гамильтониан[2].
Физически явление замораживания орбитального момента электрона объясняется тем, что орбита электрона под действием внешних зарядов прецессирует и перестает лежать в одной плоскости[3].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Сликтер, 1981, с. 96.
- ↑ Сликтер, 1981, с. 98.
- ↑ Сликтер, 1981, с. 99.
Литература
[править | править код]- Сликтер Ч. Основы теории магнитного резонанса. — М.: Мир, 1981. — 445 с.
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.