Орбитальное движение (квантовое) - Orbital motion (quantum)

Квантовая орбитальное движение включает квантово-механическое движение твердых частиц (таких как электроны ) о какой-то другой массе или о себе. Обычно орбитальное движение в классическом движении характеризуется орбитальным движением. угловой момент (орбитальное движение центра масс) и вращение, который представляет собой движение вокруг центра масс. В квантовая механика, существуют аналогичные формы спина и углового момента, однако они принципиально отличаются от моделей классических тел. Например, электрон (одна из основных частиц, вызывающих озабоченность в квантовой механике) демонстрирует очень квантово-механическое поведение при движении вокруг ядра атома, которое не может быть объяснено классической механикой.

Орбитальный угловой момент

Основная статья: Оператор углового момента

Когда квантовая механика относится к орбитальному угловому моменту электрона, обычно это относится к уравнению пространственной волны, которое представляет движение электрона вокруг ядра атома. Электроны не вращаются вокруг ядра в классическом смысле углового момента, однако математическое представление L = р × п по-прежнему приводит к квантово-механической версии углового момента. Как и в классической механике, закон сохранение углового момента все еще держится.[1]

Вращение

Основная статья: Спин (физика)

Электрон не имеет распределения заряда и поэтому считается точечным зарядом.[2] Однако он создает магнитный диполь, который можно ориентировать во внешнем магнитном поле, как в случае с магнитный резонанс. Существует также так называемая «токовая петля», которая создается движением заряженного электрона, несмотря на отсутствие какого-либо кажущегося объема, который классически требуется для существования такой токовой петли. Это также способствует полный угловой момент у частицы есть сумма углового момента и спина.

Спин частицы обычно представляется в терминах операторы вращения. Оказывается, для частиц, составляющих обычную материю (протоны, нейтроны, электроны, кварки и т. Д.), Частицы имеют спин 1/2,[3] это означает, что только два собственные векторы гамильтониана существуют для состояния со спином 1/2, что означает, что есть только два значения энергии, которые можно измерить. Таким образом, показывая, что внутреннее квантовое свойство энергии квантование является прямым результатом спина электрона.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Гриффитс, Дэвид Дж. (2005). Введение в квантовую механику (Второе изд.). Pearson Education. п. 179. ISBN  978-81-7758-230-7.
  2. ^ Кертис, Л.Дж. (2003). Атомная структура и время жизни: концептуальный подход. Издательство Кембриджского университета. п. 74. ISBN  0-521-53635-9.
  3. ^ Гриффитс, Дэвид Дж. (2005). Введение в квантовую механику (Второе изд.). Pearson Education. п. 185. ISBN  978-81-7758-230-7.

внешняя ссылка