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


Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần cuối)
15/01/2019
LỜI BẠT Lucy Hawking Dưới bầu trời xám xịt lạnh lẽo của ngày xuân Cambridge, chúng tôi ngồi trong đoàn xe tang hướng về
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 23)
15/01/2019
CHƯƠNG 10 LÀM THẾ NÀO CHÚNG TA ĐỊNH HÌNH TƯƠNG LAI? Một thế kỉ trước, Albert Einstein đã cách mạng hóa nhận thức của chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 30)
13/01/2019
Lực yếu Lực yếu có tên gọi như thể không phải vì nó vốn dĩ yếu, mà do tầm tác dụng hết sức ngắn của nó. Ở những
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 29)
13/01/2019
Lực điện từ Ngoài lực hấp dẫn, lực điện từ là lực chúng ta trải nghiệm nhiều nhất trong cuộc sống hằng ngày. Cho dù
Lục quang tuyến: Hiện tượng thiên nhiên đẹp và may mắn
11/01/2019
Lục quang tuyến là một hiện tượng trong đó một phần của Mặt Trời bỗng đột ngột đổi màu trong chừng 1 hoặc 2 giây. Lóe
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 22)
06/01/2019
Chương 9 TRÍ TUỆ NHÂN TẠO SẼ VƯỢT MẶT CHÚNG TA KHÔNG? Trí thông minh là trung tâm ý nghĩa đối với loài người. Mọi thứ mà
Có thể có một phản vũ trụ phía bên kia Big Bang
06/01/2019
Vũ trụ của chúng ta có thể là ảnh qua gương của một vũ trụ phản vật chất lan tỏa ngược chiều thời gian trước Big Bang.
Hellium-3 có thể liên kết với sắt và oxygen ở sâu bên trong Trái Đất
06/01/2019
Hàm lượng cao đến bất ngờ của hellium-3 tìm thấy ở các điểm nóng núi lửa có thể là bằng chứng cho sự tồn tại của

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