Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 25)

Moment từ

Các định luật Faraday cho ta biết rằng một điện trường xoáy có thể cảm ứng một từ trường. Một số hạt – electron chẳng hạn – có điện tích. Về cơ bản chúng là những gói tí hon của dòng điện (dòng điện mà chúng ta đưa vào nhà sử dụng chỉ là một dòng electron mà thôi). Các electron cũng có spin lượng tử cố hữu, thành ra các điện trường xoáy của chúng cũng phải tạo ra một từ trường tí hon. Các nhà vật lí gọi trường này là moment lưỡng cực từ của electron. “Moment từ” của một thanh nam châm bình thường được tính bằng độ lớn của hai cực nhân với khoảng cách giữa chúng, thành ra nó phụ thuộc một phần vào thanh nam châm to bao nhiêu. Việc tính moment từ của một electron thì có phần phức tạp hơn, nhưng moment từ luôn “đối song” với moment động lượng spin.

Thuật ngữ “lưỡng cực” ý nói một trường có cực bắc lẫn cực nam. Các đơn cực từ với chỉ một cực từ cho đến nay vẫn chưa được tìm thấy trong Vũ trụ, mặc dù chúng đã được đề xuất bởi một số lí thuyết tiên tiến, ví dụ như lí thuyết siêu dây.

Moment từ

Các tương tác spin-quỹ đạo

Khi một electron bị khóa trong quỹ đạo xung quanh một hạt nhân nguyên tử, moment từ do spin lượng tử của nó gây ra sẽ tương tác với từ trường do chuyển động quỹ đạo của nó xung quanh hạt nhân gây ra. Tương tác spin-quỹ đạo này đưa đến sự hình thành những đặc điểm bất ngờ có thể phát hiện được trong quang phổ nguyên tử. Spin của electron so với từ trường cảm ứng đó có thể có hai định hướng khác nhau, hoặc song song với hướng chuyển động, hoặc “đối song”. Spin song song có năng lượng thấp hơn một chút so với trông đợi, còn spin đối song có năng lượng cao hơn một chút. Điều này dẫn tới các mức năng lượng nguyên tử tách làm đôi, một hiện tượng được các nhà vật lí gọi là “cấu trúc tinh tế”.

Còn có một hiệu ứng ngược lại, trong đó chính hạt nhân có spin và, do đó, có moment từ tương tác với từ trường do electron gây ra. Điều này đưa đến “cấu trúc siêu tinh tế” – những dịch chuyển cực kì nhỏ trong quang phổ làm hé lộ bí mật về các mức năng lượng trong nguyên tử.

Các tương tác spin-quỹ đạo

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >> 

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com