Principio de Exclusion de paulin
Espín electrónico
Prof. Jesús Hernández Trujillo
Facultad de Química, UNAM
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 1/35
Introducción
•
La ecuación de Schrodinger proporciona buenos
valores de la energía de ionización de átomos
hidrogenoides
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 2/35
Introducción
•
La ecuación de Schrodingerproporciona buenos
valores de la energía de ionización de átomos
hidrogenoides
•
Falla en la descripción de observaciones
experimentales en sistemas polielectrónicos.
(ej: En el espectro de alta resolución del Na, la línea amarilla
consiste en dos muy cercanas)
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 2/35
Introducción
•
La ecuación de Schrodinger proporciona buenos
valores dela energía de ionización de átomos
hidrogenoides
•
Falla en la descripción de observaciones
experimentales en sistemas polielectrónicos.
(ej: En el espectro de alta resolución del Na, la línea amarilla
consiste en dos muy cercanas)
•
Se incluye el espín en los postulados de la
mecánica cuántica no relativista para remediar
estas deficiencias
Nota: El espín surge de manera naturalen
mecánica cuántica relativista
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 2/35
Fuerza magnética
Fuerza magnética sobre una
carga en movimiento:
¯
F
¯
¯
F = q¯ × B
v
(q > 0)
¯
B
Dipolo magnético:
µ=
¯
q
¯
L
2m
Para un electrón:
v
¯
¯
F
(q < 0)
µ=−
¯
e
2me
¯
L
Energía debida al campo:
¯ ¯
E = −B · µ =
e
2me
¯ ¯
B·LEspín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 3/35
Cuando el dipolo magnético está orientado de manera
paralela (o antiparalela) al campo (ej: eje z ):
¯ ¯
E = −B · µ = ∓Bµ
F = −dE/dz = ±µ dB/dz
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 4/35
Cuando el dipolo magnético está orientado de manera
paralela (o antiparalela) al campo (ej: eje z ):
¯ ¯
E = −B · µ = ∓Bµ
F = −dE/dz = ±µdB/dz
→ F tiende a mover al dipolo magético en la di-
rección en que aumenta (o disminuye) el campo
magnético.
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 4/35
Cuando el dipolo magnético está orientado de manera
paralela (o antiparalela) al campo (ej: eje z ):
¯ ¯
E = −B · µ = ∓Bµ
F = −dE/dz = ±µ dB/dz
→ F tiende a mover al dipolo magético en la di-
rección en que aumenta (odisminuye) el campo
magnético.
Además:
F =∓
e
2me
L
dB
dz
momento angular orbital
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 4/35
Experimento de Stern-Gerlach
•
ˆ
¯
Por la orientación del magneto, B = B k
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 5/35
Experimento de Stern-Gerlach
•
ˆ
¯
Por la orientación del magneto, B = B k
•
En el casode H o Na, no debería dividirse el haz
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 5/35
Experimento de Stern-Gerlach
•
ˆ
¯
Por la orientación del magneto, B = B k
•
En el caso de H o Na, no debería dividirse el haz
Hay un nuevo
momento angular,
s, tal que:
¯
β : constante
µz = gβsz ,
dos
estados
sz = ±λ
g = 2 para el electrón
Espín electrónico/JesúsHernández Trujillo– p. 5/35
Postulado:
El electrón tiene un momento angular intrínseco llamado momento angular de espín, s
¯
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 6/35
Postulado:
El electrón tiene un momento angular intrínseco llamado momento angular de espín, s
¯
La siguiente analogía con el movimiento
planetario es incorrecta:
Espín electrónico/Jesús HernándezTrujillo– p. 6/35
Partículas idénticas
•
Las partículas subatómicas del mismo tipo tienen
la característica de ser indistinguibles.
Espín electrónico/Jesús Hernández Trujillo– p. 7/35
Partículas idénticas
•
Las partículas subatómicas del mismo tipo tienen
la característica de ser indistinguibles.
•
Es decir, tienen las mismas propiedades (masa,
espín, etc.)
Espín...
Regístrate para leer el documento completo.