Physikalisches Bild der Spin-Bahn-Kopplung

Ich möchte nur mein Verständnis der Spin-Bahn-Kopplung eines Wasserstoffatoms bestätigen . Ist die Idee, dass der Spin des Elektrons ein magnetisches Dipolmoment hat und die Umlaufbahn des Elektrons auch ein Dipolmoment hat. Wir wissen, dass Dipolmomente ein Magnetfeld erzeugen, daher erzeugt das Dipolmoment des umkreisenden Elektrons ein Magnetfeld, das ein Drehmoment auf das Dipolmoment des Spindipols magnetisches Moment ausübt.

Ist das die Grundidee? Dies scheint seltsam, so dass das Magnetfeld des Elektrons (durch das Magnetfeld des Orbit-Dipolmoments) eine Kraft auf sich selbst ausübt (da das Magnetfeld des Orbit-Dipolmoments eine Kraft (Drehmoment) auf das Spin-Dipolmoment ausübt) ?

Wäre das Bild dann wie folgt (wobei das orbitale Dipolmoment im Zentrum ist und ein Magnetfeld auf dem entfernt liegenden Spindipolvektor erzeugt R entfernt am Punkt des Elektrons). Ich verstehe, dass dies klassische Ideen für ein Quantenkonzept sind, aber ich möchte vorerst nur das beste klassische Bild bekommen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Danke für jede Klarheit.

John, über "und die Umlaufbahn des Elektrons hat auch ein Dipolmoment" bin ich mir nicht sicher. Zwei Elektronen auf derselben Umlaufbahn haben in Summe ein magnetisches Dipolmoment von Null? Möchten Sie mehr über die Verteilung der magnetischen Dipolmomente von Elektronen in Atomen lesen?
Um echte Bilder von Spektrallinien aus Spin und Spinkopplung zu sehen, frage ich: Wo finde ich Bilder (keine Skizzen) mit Spektrallinien unter dem Einfluss von Magnetfeldern (anomaler Zeeman-Effekt)?

Antworten (1)

Das Elektron bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit durch das radiale elektrische Feld der Kerne. Die Lorentz-Transformation dieses elektrischen Feldes auf das Bezugssystem des sich bewegenden Elektrons bedeutet, dass das Elektron zusätzlich zum elektrischen Feld ein magnetisches Feld sieht. Dieses Magnetfeld interagiert mit dem magnetischen Dipolmoment des Elektrons, um die Spin-Bahn-Kopplung zu erzeugen. Es gibt auch einen rein kinematischen Effekt „Thomas-Präzession“, der den Koeffizienten verändert.

Je größer die Ladung auf dem Kern, desto schneller bewegt sich das Elektron auf seiner Bahn und desto größer ist der Spin-Bahn-Effekt. Deshalb ist der Effekt bei schweren Atomen weiter oben im Periodensystem größer.

Physikalisches Bild der Spin-Bahn-Kopplung
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