电子如何运动的,自旋方向怎么确定?

发布网友 发布时间：2022-04-28 22:00

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热心网友 时间：2022-06-23 16:23

自旋是标记粒子状态的量子数。

任意选定空间坐标取向。

2-1.Sx,Sy,Sz的取值都是量子化的，但是它们不对易，不能同时取本征值;

2-2.我们可以将z轴取为电子运动方向以后，只利用Sz即足够标记电子的自旋状态(此时选定Sz的本征矢作基矢)，这时往往引入螺旋度(helicity)这个参量(即自旋在运动方向上的投影值);

2-3.然而，本征基矢的选取是带有随意性的，我们选择基矢的标准就是为了处理问题的简便。当存在外场时，基矢的选取一般考虑外场的取向。

你的问题，提问方式不恰当。

热心网友 时间：2022-06-23 16:24

电子是原子的组成部分,就是在原子核外边绕核运动的微小带电粒子,它的质量是质子质量的1/1840,带一个单位负电荷.电子在不同原子核外部受到原子核的引力大小不同,其原子最外层的电子由于受到原子核的引力较小,可能脱离原子核而自由运动,对能够自由移动的电子常称为自由电子.在导体中加定向电压后,就有电荷的定向移动,也就是说有了电流.而电流的方向我们是规定的：就是正电荷定向移动的方向是电流的方向.电子是带负电荷,那么电子移动的方向就是电流的反方向.

热心网友 时间：2022-06-23 16:24

热心网友 时间：2022-06-23 16:25

激发到简并轨道后并不见得就是「自旋相同」。根据 pauli 不相容原理，分子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即「自旋配对」。假如分子中全部轨道里的电子都是自旋配对的，即 s = 0，分子的多重度 M = 1，该分子体系便处于单重态，用符号 S 表示。电子的跃迁过程中如果还同时伴随了自旋方向的改变，这时分子便具有了两个自旋不配对的电子，即 s = 1，分子的多重度 M = 3，分子处于激发的三重态，用符号 T 表示。几乎所有人都知道电流是电荷载子流动造成的，大部份的人也知道电荷载子是有两种自旋方向的，但很少人想过为何今天我们日常生活中使用的电子组件似乎只看到电荷的表征，而没有发现是有两种自旋的电荷载子同时在线路中流动。这主要的原因是自旋能够维持在一定方向的行进距离太短了，因此自旋在经过长距离的路径后，由于自旋不断翻转后的平均效应导致两种电荷载子无法分辨。基本上与兩个电子的 spin state 组合有关，如果是配对的 (paired) 一定是「单重态」；如果是未配对的而且是 spin parallel，则会是「三重态」。在同一轨域的兩个电子 spin 一定要配对的，但是分在两个轨域的两个电子 (每一个轨域各一) 就可能有「单重态」或「三重态」兩种狀态，那将以三重态的能量较低。但是由于一个系统的 spin 必须守恒 (conserved)，所以通常从单重态得到的产物一开始一定是单重态，例如下图 (称为 Perrin-Jablonski diagram) 所示，在基态的物质受到光的激发，某一轨域中的配对电子其中之一提升至高能阶轨域，进入某激发态，但因 spin 守恒之故，一定是个「单重激发态」，但若是透过系间交换 (intersystem crossing) 或直接透过热的释放才会转成「三重激发态」。此处所谓的 “系＂指「单重态系统」或「三重态系统」，系统相同者之转换称为「系内」，系统不同者之转换称为「系间」，系间转换因 spin 不守恒，是不易发生的，常需要透过自旋与轨域之间的作用 (spin-orbital interaction) 来发生，因此一旦产生了「单重激发态」最容易发生的就是很快速的透过放光，称为「荧光」 (fluorescence)，回至基态，或是透过分子的振动释放能量回到基态。若透过某些方式从「单重激发态」进入了「三重激发态」，此时要以放光的方式回到单重基态变得很慢，分子在「三重激发态」的生存时间长 (long half-life)，这种放光称为「磷光」。