Mavzu: Ulenbek va Gaudsmit tajribalari. Elektron spin

Mavzu: Ulenbek va Gaudsmit tajribalari. Elektron spin

DENOV TADBIRKORLIK VA PEDAGOGIKA INSTITUTINING TADBIRKORLIK VA BOSHQARUV FAKULTETI 13K-21-GURUH TALABASI ISKANDAROVA ZUXRANING KVANT KIMYO VA KVANT MEXANIKASI FANIDAN TAYYORLAGAN MUSTAQIL ISHI

Mavzu: Ulenbek va Gaudsmit tajribalari.Elektron spin.

REJA:

• 
  Elekron spin
  
• 
  Ulenbek va Gaudsmit tajribalari
  

Spin zarralarning asosiy xarakteristikalaridan biridir. Proton, neytron va elektron 1 3 spini — ga, fotonning spini esa 1 ga teng. Spini 0, 3/2 va 2 ga teng zarralar ham bordir. Masalan, gravitonning spini 2, gravitinoniki 3 /2 ga teng. Lekin bu zarralar eksperimentda kuzatilmagan. Nazariyotchilarning fikricha spini 2 dan ortiq bo’lgan zarralar umuman yo‘q. Proton, neytron va elektronlar atomning qurilish xomashyosidir: proton va neytron yadroda joylashgan, yadro fazosida esa elektronlar harakat qiladi. Foton esa nurlanish kvantidir. U elektromagnit maydonning qurilish «g‘ishtcha»sidir. Bu zarralarning barchasi o‘z o‘qi atrofida aylanadilar. Natijada ular kichik magnitcha bo‘lib qoladilar. Kvant mexanika qonunlariga binoan, bu aylanish yoki spin har bir zarra uchun aniq bir kattalikka ega. Agar bu zarralar tashqi magnit maydonda harakat qilsalar, u holda ularga magnit maydon ta'sir etadi va har bir zarraning aylanish o‘qi tashqi magnit maydondagi aniq holatga ega bo‘Iadi.

Yarimoʻtkazgichlarda elektronlarning aylanishi vaqtida ularning spinlari bir necha oʻn mikrometrga siljir ekan. Bu hodisani vals tushayotgan juftlikka oʻxshatish mumkin .Spini 1/2 ga teng boʻlgan, massali, zaryadga ega boʻlgan zarraning magnit momenti quyidagiga teng boʻladi: bu yerda — elektronning spin momenti, esa, oʻlchamsiz kattalik boʻlib, g-faktor deb ataladi.

Elektronlar spininig „vals“i

Spini 1/2 ga teng bo‘lgan zarralar uchun faqat ikkita kvant holat mavjud. Bu holatdan biri tashqi magnit maydon yo‘nalishi bo‘ylab bo’lsa, ikkinchi holat tashqi magnit maydonga teskari yo‘nalishda joylashgan. Spini 1 ga teng bo’lgan zarralar uchun spin o‘qining uchta holati mavjud: maydon yo‘nalishi bo‘ylab, maydonga tik va maydon yo'nalishiga teskari.

Elektron spini Atomdagi jarayonlarni tushunishda Bor nazariyasi, kvant mexanika muhim yutuqlarga erishgan bo'lsa-da, ba’zi hodisalarni, jumladan, p, d, f va boshqa energiya sathlaridan har birining (vodorod va ishqoriy elementlar atomlaridagi) tajribada kuzatilgan dubletligini (ikkiligini) tushintirish uchun yangi tasavvur, g’oya zaruriyati tug'ildi. Haqiqatan ham asosiy holatdagi ishqoriy elementlar atomlarida bir valentli elektron (optik elektron) s-holatda bo’lib, qolgan qobiqlardagi elektronlaming orbital magnit momentlarining yig’indisi 0 ga tengdir. S-holatdagi elektron ham (l= 0 bo’lgani uchun) orbital magnit momentiga ega emasligi uchun atomlar dastasining ikkiga ajralishlarini kuzatish kutilmagan edi.
Ammo asosiy holatdagi vodorod atomlari dastalari va ishqoriy elementlar atomlari dastalari bir jinsli bo’lmagan kuchli magnit maydonda ikkiga ajralishi (dubletlik xossasi) tajribada kuzatilar ekan, uni tushuntirish uchun yangi fikr, yangi g’oya «bashorat» qilindi. Bunday yangi g’oyani amerikalik olimlar Gaudsmit va Ulenbek 1925-yili aytdilar: elektron massaga, zaryadga ega bo’lgani kabi, u o’zining xususiy mexanik momentiga va xususiy magnit momentiga ham ega; magnit maydonda faqat ikki yo'nalishda bo'ladi. Elektronning bu xossasini uning spini deb ataldi.
Spin (xususiy harakat miqdori momenti) — elektronning ichki xarakteristikasi boʻlib, kvant xususiyatiga ega. Spin qiymati elektronning harakatiga bogʻliq emas. Elektron spini quyidagi ikki qiymatlardan faqat bittasini qabul qilishi mumkin: „spin-yuqoriga“ (modda magnitlanganlik yoʻnalishi bilan spin yoʻnalishi mos kelganda) yoki „spin-pastga“ (magnitlanganlik hamda spin yoʻnalishlari qarama-qarshi boʻlganda).
Elektronning „aylanishi“ hamda uning yuqoriga yoki pastga orientatsiyalanishi kodlashda ishlatiladi. Yaʼni spini yuqoriga yoʻnalgan elektronni mantiqiy „1“, spini pastga yoʻnalgan elektronni mantiqiy „0“ deb qabul qilishga kelishilgan.

Elektron spinlari: „yuqoriga“ va „pastga“

Foydalanilgan adabiyotlar

• 
  М.M.Musaxanov va A.S. Rahmatov .Nazariy fizika kursi lll- jild. Kvant mexanikasi. Toshkent. 2011.
  
• 
  L.D.Landay va Y.M.Lifshis .Nazariy fizika qiqisqkursi. T.2.Kvant mexanikasi .Toshkent. 1979.
  
• 
  A.С.Давыров. Квантовая механика. М.Наука. 1973.
  

E’TIBORINGIZ UCHUN RAHMAT!

http://fayllar.org