Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics
Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics
Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Kap 7: Atomer och spin<br />
Ex7:1 (T) Elektronspinnresonans (ESR) kan användas för identifiera atomer med<br />
oparade elektroner. När man lägger på ett magnetfält kan elektronerna pga<br />
spinn linjera sitt interna magnetiska moment med eller mot det elektriska<br />
fältet. Genom att absorbera en foton av rätt våglängd motsvar<strong>and</strong>e<br />
energiskillnaden mellan tillstånden kan elektronen gå från ett lägre till ett<br />
högre energitillstånd.<br />
a) Vilket magnetfält behövs om mikrovågor med frekvens 9.75 GHz sänds in<br />
mot provet för att elektronspinnet skall byta riktning (spin-flip)?<br />
b) Är elektronen urspungligen i spinn-upp eller spinn-ner tillståndet?<br />
Ex7:2 Betrakta en syreatom i grundtillståndet. Vilka värden på de olika kvanttalen<br />
har dess elektroner?<br />
Ex7:3 a) Härled ett uttryck för skalärprodukten L<br />
S<br />
<br />
uttryckt i kvanttalen j, l och s<br />
<br />
genom att utgå från . J L S<br />
b) Beräkna vinkeln mellan banrörelsemängdsmomentet och spinnet för<br />
<br />
tillstånden P 1/2 , P 3/2 och D 3/2 . Använd att L S | L || S | cos<br />
där θ är<br />
vinkeln mellan dem.<br />
Ex7:4 Tidigare tänkte man sig elektronen som en homogen roter<strong>and</strong>e laddad sfär<br />
(idag betraktas den som punktformig utan utbredning). Om elektronens radie<br />
är 310 -15 m ( 3 fm), beräkna ekvatorialhastigheten och jämför med<br />
ljushastigheten i vakuum.
Change language