عدد کوانتومی مغناطیسی اسپینی

هر بار الکتریکی متحرک یا جریان الکتریکی به دور خود میدان مغناطیسی ایجاد می کند و مشابه یک آهنربا عمل می کند. الکترون ها دارای حرکت چرخشی به دور خود ( که حرکت اسپینی نیز نامیده می شود) هستند که این چرخش به دور خود می تواند به صورت ساعتگرد (Clockwise) و یا پاد ساعتگرد (Counterclockwise) باشد. بعلت همین چرخش به دور خود الکترون ها دارای خاصیت مغناطیسی هستند و مثل یک آهنربا عمل می کنند. عدد کوانتومی مغناطیسی اسپینی () که برای الکترون می تواند دو مقدار داشته باشد بیانگر جهت چرخش الکترون به دور خود است و منعکس کننده ی جهت خصلت مغناطیسی آن یا جهت آهنربای متناظر با آن است. شکل زیر را در نظر بگیرید.

 

 

همانطور که در شکل نیز می توان دید، جهت چرخش ساعتگرد برای الکترون متناظر با الکترون بعنوان یک آهنربا با قطب شمال در بالا است، در حالیکه جهت چرخش پاد ساعتگرد متناظر با الکترون بعنوان یک آهنربا با قطب شمال در پایین است. از آنجائیکه جهت آهنربا را با یک فلش یکطرفه از قطب جنوب به قطب شمال نمایش می دهیم، چرخش ساعتگرد متناظر با فلش رو به بالا و چرخش پاد ساعتگرد متناظر با فلش رو به پایین خواهد بود. از این رو چرخش ساعتگرد اسپین رو به بالا و چرخش پاد ساعتگرد اسپین رو به پایین نیز درنظرگرفته می شود. چرخش ساعتگرد و اسپین رو به بالا با و چرخش پاد ساعتگرد و اسپین رو به پایین با مشخص می شود.

هر الکترون در اتم با 4 عدد کوانتومی n ، ، ، مشخص می شود که n ، lو مشخص کننده ی اوربیتالی هستند که الکترون در آن جای دارد وبیانگر جهت چرخش الکترون به دور خود است.

دقت داشته باشید که الکترون در اتم به خاطر هم چرخش به دور خود و هم چرخش به دور هسته میدان مغناطیسی یا خصلت آهن ربایی ایجاد می کند.

همچنین خوب است بدانیم که از نقطه نظر اسپین ذرات به دو دسته فرمیونها و بوزونها تقسیم می شوند. به ذرات با اسپین نیمه صحیح مثل الکترون ، پروتون، نوترون و ..... فرمیون و به ذرات با اسپین صحیح (0, +1 , -1, . ) بوزون (Boson) گفته می شود که بحث دقیق در مورد آنها خارج از حوصله این بحث است.

همچنین جالب است بدانیم که نوترون با وجود اینکه در کل بی بار است، اما مثل الکترون و پروتون خصلت آهنربایی دارد. نوترون از کوراک ها تشکیل شده که باردار و آهنربا هستند، بارشان همدیگر را بطور کامل خنثی می کنند اما میدان مغناطیسی شان همدیگر را بطور کامل خنثی نمی کنند و مقدار کمی خاصیت مغناطیسی برای نوترون می ماند.

 

 

 

 

 

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

**************************************************

سایت: www.youngchemist.com

مولف: محمد شاهی

نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com

**************************************************

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||