Mudanças entre as edições de "NMR o que é? Como funciona?"
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O spin do elétron é freqüentemente chamado de momento angular intrínseco e associado figurativamente (embora não seja correto) ao movimento de rotação de uma partícula sobre o seu eixo. O valor assumido pelo spin do elétron é sempre 1/2 qualquer que seja o seu estado de movimento, diferentemente do momento angular orbital que pode assumir diferentes valores. O spin do elétron pode ser representado por um vetor de magnitude: | O spin do elétron é freqüentemente chamado de momento angular intrínseco e associado figurativamente (embora não seja correto) ao movimento de rotação de uma partícula sobre o seu eixo. O valor assumido pelo spin do elétron é sempre 1/2 qualquer que seja o seu estado de movimento, diferentemente do momento angular orbital que pode assumir diferentes valores. O spin do elétron pode ser representado por um vetor de magnitude: | ||
<center><math>S=\frac{S(S+1)^{(\frac{1}{2})}}{\hbar}</math></center> | <center><math>S=\frac{S(S+1)^{(\frac{1}{2})}}{\hbar}</math></center> | ||
| + | A componente desse vetor no eixo z pode ser escrito como | ||
| + | <center><math>S_{z}=m_{s}\hbar</math></center> | ||
| + | Assim como no caso do momento angular orbital L as componentes permitidas de S diferem de uma unidade, de modo que os valores possíveis de ms são: | ||
| + | <center><math>m_{s}=\pm \frac{1}{2}</math></center> | ||
| + | Associado ao momento angular de spin existe o momento magnético μs | ||
Edição das 00h12min de 12 de julho de 2013
Na experiência de Stern-Gerlach, Figura 1, um feixe de prata vaporizada passa por uma região com campo magnético não uniforme e divide-se em dois formando a figura histórica reproduzida abaixo. Embora o feixe de átomos de prata seja eletricamente neutro, os átomos por possuírem um momento de dipolo magnético sofrem a ação do campo magnético não uniforme. Esta experiência demonstrou a quantização espacial prevista teoricamente por Wolfgang Pauli antes do desenvolvimento da mecânica ondulatória.
Figura 1: Arranjo experimental de Stern-Gerlach: observem o forno, de onde saem os átomos de Ag, um anteparo com uma pequena fenda para colimar o feixe, o ímã com pólos assimétricos e não uniformes para dar o campo magnético não uniforme, e, finalmente a placa detectora do feixe - Página 1080, Halliday Resnick and Krane- Physics 4th edition Volume 2 Extended.1992 , John Wiley& Sons.
Figura 2: resultados da experiência de Stern-Gerlach, onde se vê deposito de Ag sobre a placa de vidro, que é usada como detector do feixe. Em (a) campo magnético desligado, e, em (b) campo magnético ligado mostrando o feixe partido em dois. A barra vertical mostrada à direita na figura representa 1 mm - Página 1081, Halliday Resnick and Krane- Physics 4th edition Volume 2 Extended.1992 , John Wiley& Sons.
O momento de dipolo magnético μ está associado ao momento angular orbital L, ambas grandezas são vetoriais, sendo L o momento angular orbital relativo ao elétron orbitando, o que, por sua vez, corresponde a uma minúscula argola de corrente. A fim de resolver o problema do átomo de hidrogênio na teoria de Bohr são necessários três números quânticos n - número quântico principal, l - número quântico orbital e ml número quântico magnético.
| Símbolo | Nome | Associado a uma | Valores permitidos |
|---|---|---|---|
| n | número quântico principal | energia , raio médio | 1, 2, 3... |
| l | número quântico orbital | momento angular orbital | 0, 1, 2...., n-1 |
| ml | número quântico magnético | direção do momento angular orbital | 0, ±1, ±2,....±l |
Na figura abaixo estão mostradas as possíveis orientações do vetor momento angular , para l= 1, 2 e 10.As escalas utilizadas foram arbitrariamente escolhidas para efeito de ilustração dos possíveis valores das projeções ml .
A experiência de Stern – Gerlach demonstra claramente que o vetor momento magnético de um átomo pode assumir um número finito de direções discretas no espaço, o que não é previsto na teoria clássica. Na ilustração33 fica claro que podem existir sempre um número impar de projeções possíveis , se o momento angular for l são possíveis 2l+1 projeções. Entretanto na experiência de Stern Gerlach o feixe se divide em dois, o que representa um valor de l=1/2 o que não era previsto até então. Wolfgang Pauli teoricamente mostrou a necessidade de introduzir um novo número quântico para o elétron no átomo com os valores 1/2 e -1/2 . Dois alunos de pós-graduação, Samuel Goudsmit e George Uhlenbeck propuseram a noção de spin do elétron como a interpretação do número quântico então recentemente proposto por Pauli. O spin do elétron é freqüentemente chamado de momento angular intrínseco e associado figurativamente (embora não seja correto) ao movimento de rotação de uma partícula sobre o seu eixo. O valor assumido pelo spin do elétron é sempre 1/2 qualquer que seja o seu estado de movimento, diferentemente do momento angular orbital que pode assumir diferentes valores. O spin do elétron pode ser representado por um vetor de magnitude:
A componente desse vetor no eixo z pode ser escrito como
Assim como no caso do momento angular orbital L as componentes permitidas de S diferem de uma unidade, de modo que os valores possíveis de ms são:
