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1、1量子力学第十七讲 电子自旋与自旋算符 光电子科学与工程学院刘劲松2目录一、史特恩盖拉赫实验与电子自旋二、自旋态与自旋波函数三、自旋角动量算符与泡里算符四、自旋算符的矩阵表示五、例题3动画1一、电子自旋实验(1)19211922年间史特恩盖拉赫实验动画2氢、银或钠电子炉（只有一个价电子）4一、电子自旋实验(2)所以，可以从受力的角度来分析实验5一、电子自旋实验(3)6一、电子自旋现象(4)7一、电子自旋实验(5)所以，电子偏转必然不来自轨道磁矩8一、电子自旋实验(6)9一、电子自旋实验(7)10一、电子自旋实验(8) 在电子自旋假设的基础上发展起来的量子理论，不仅可以解释史特恩盖拉赫实验，而且

2、可以解释碱金属原子光谱的双线结构和反常塞曼效应等，终为人们所接受。它揭示出电子具有自旋这种内禀属性，是一种量子效应，没有经典对应。就是说，电子的自旋是量子概念，不能同宏观粒子的自旋机械运动简单对应。11一、电子自旋实验(9)银、钠多电子原子如何解释？与氢一样内壳层电子一个价电子12一、电子自旋实验(10)13一、电子自旋实验(11)返14二、自旋态与自旋波函数(1)r是空间变量15二、自旋态与自旋波函数(2)16二、自旋态与自旋波函数(3)积分太表对空间归一化求和太表对自旋归一化17二、自旋态与自旋波函数(4)18二、自旋态与自旋波函数(5)19三、自旋角动量算符与泡里算符(1)20三、自旋角动量算符与泡里算符(2)21三、自旋角动量算符与泡里算符(3)泡利 (19001958) 瑞士籍奥地利理论物理学家，1945年诺贝尔物理学奖22三、自旋角动量算符与泡里算符(4)任何一个泡里算符都可以用另两个的乘积表示23三、自旋角动量算符与泡里算符(5)24三、自旋角动量算符与泡里算符(6)返还没有完全回答！25四、自旋算符的矩阵表示(1)26四、自旋算符的矩阵表示(2)27四、自旋算符的矩阵表示(3)28四、自旋算符的矩阵表示(4)29四、自旋算符的矩阵表示(5)30四、自旋算符的矩阵表示(6)返31五、例题（1）32五、例题（2）例1 (1)33五、例题（3）例1 (2)

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