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1、6.3、史特恩盖拉赫实验的结果 在第二章中我们介绍了史特恩盖拉赫实验，它证明了银原子轨道角动量取向量子化，但在只考虑轨道角动量下，银原子在磁场中的取向与当时的空间取向量子化理论不相符。 银原子在磁场中的取向是与银原子的总磁矩相联系的，在不考虑原子核的磁矩下，与银原子外层电子的总角动量相联系。其中： 是原子的总磁矩在磁场方向的分量 银原子在受不均匀磁场的作用下达到相片时的横向移动为：（1）（2）说明：1、（2）式代入（1）有：（3）2、“”表示M是负值时， 和 同方向，当M取正值时， 和 的方向相反由此可见：1、有几个M 值，相片上就有几个黑条，代表 有几个取向。2、由于M 有2J1个值，则黑条

2、数有2J+1个。4、对处于基态的银原子，其原子态为则： ； ， ，所以出现两条黑纹。 3、由于黑条距中线的距离S 同Mg 成正比，则由此可求出g 值。5、对于其它原子在磁场中的取向问题，人们也进行了大量的实验，都与理论一致。6.4 顺磁共振1. 顺磁共振的原理 顺磁原子：具有磁矩的原子称为顺磁原子。 当磁矩不为零的原子处在磁场中时，它的能级分裂成数层，裂成的能级同原能级的差值为:(1)分裂后两相邻能级的间隔为：（2） 如果在原子所在的稳定磁场区域又迭加一个同稳定磁场垂直的交变磁场，通过调整它的频率 ,使一个量子的能量 刚等于原子在磁场中的两邻近能级差:(3) 这时两邻近能级间就有跃迁，我们把这

3、种现象称为顺磁共振。说明：实际用的交变磁场是超高频的电磁波设： 则电磁场的频率为相应的波长为： 由此可见顺磁共振实验中所用的电磁波的波长在厘米的数量级2. 顺磁共振实验：G 产生的电磁波的频率 是固定的，通过调整电磁铁的电流，使磁场强度 H 逐渐改变，当 H 达到使（3）式满足的数值时，探测器 R 显示电磁波强度骤减，表明顺磁物质从电磁波吸收了能量，从而发生了顺磁共振现象。 实验中：1）实验装置微波谐振腔C中放置被研究的顺磁物质，C处于强磁场中。电磁波发生器G中发生的电磁波经波导送入谐振腔，在延续的波导的另一端附近有一个探测器D，D连接在记录器R上。2）、实验结果 原子处在磁场中时，如果没有其他影响，裂开的能级是等间隔的，共振就代表能级的间隔。这时出现单一峰。吸收最大时的H值，即峰值对应的H值为：通过测量H，则可定出原子基

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