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


Thí nghiệm LHCb tìm thấy sự bất đối xứng vật chất-phản vật chất ở quark duyên
24/03/2019
Một quan sát mới do thí nghiệm LHCb thực hiện cho thấy các quark duyên hành xử khác với phản hạt của chúng. Các nhà khoa học
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 41)
21/03/2019
Sự chui hầm lượng tử Có hai cách chiến thắng rào thế Coulomb xung quanh một hạt nhân nguyên tử. Cách thứ nhất là thông qua
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 12)
20/03/2019
Siphon 250 tCN Ctesibius (285-222 tCN) Siphon là một cái ống cho phép chất lỏng chảy tháo từ một bể chứa sang một nơi khác.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 11)
20/03/2019
Pin Baghdad 250 tCN Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745–1827)   Vào năm 1800, nhà vật lí Italy Alessandro Volta phát minh ra
Trí tuệ nhân tạo có giải được các bí ẩn của vật lí lượng tử không?
18/03/2019
Dưới sự chỉ đạo của nhà sáng lập Mobileye Amnon Shashua, một nhóm nghiên cứu tại Khoa Kĩ thuật và Khoa học Máy tính thuộc
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 22)
17/03/2019
Sự tổng hợp hạt nhân sao Lí thuyết tổng hợp hạt nhân sao giải thích nguồn gốc của các nguyên tố hóa học và hàm lượng
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 21)
17/03/2019
Hóa học của các nguyên tố Các nhà giả kim, nhà hóa học và nhà vật lí đã cố gắng tìm hiểu bản chất của vật chất trong
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 10)
17/03/2019
Nỏ chữ thập 341 tCN Trải qua hàng thế kỉ, nỏ chữ thập là một thứ vũ khí sử dụng các định luật vật lí để gieo

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

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