关于自旋量子数的取值

2024-12-17 07:04:55
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回答1:

自旋量子数一般是1/2或-1/2 ?
你是指 自旋磁量子数吧

单纯的自旋量子数 不需要取负值. 表征其空间取向的 磁量子数, 可以是负值.

质子 电子等许多粒子的 自旋量子数 是 1/2
但也有其它粒子的自旋不是1/2
比如 玻色子, 自旋值 是 整数 , 0 或 1
还有 一些费米子, 自旋量子数 是 3/2 (我记不清是什么粒子了, 如果你特别需要知道, 请说一声, 我可以给你查下)

另外, 你说的P =3 是什么意思 . 请统一下符号的意义.
但无论怎样, P =3 时, 其磁量子数 为 3 2 1 0 -1 -2 -3 ,不含 3/2
只有当 P 本身是半整数时, 其磁量子数才可以是半整数

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修改回答:
呵呵, 你原来的提问也太不清楚了。 即使修改补充后, 还是不很清楚。

2P 层, 如果填着3个电子
每个电子的自旋量子数当然是 1/2
但整个壳层的自旋量子数 不是一种种可能。
如果是 LS 耦合方式,那么基态时,整个壳层的总自旋量子数 时 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2。 但激发态 的总自旋量子数可以是 1/2 + 1/2 - 1/2 = 1/2
还可以是 1/2 -1/2 -1/2 = -1/2
但 1/2 和 -1/2 是简并的(这个术语 明白否呢)

至于 3d5 也同样道理
基态时 总自旋 S = 5/2
每个电子自旋始终是 s = 1/2
激发态时 , 总自旋值 有多种可能

回答2:

那个书上说自旋量子数的可能取值只有2个,应该是指电子质子中子这些粒子,而原子的自旋则是组成原子的粒子的自旋之和(即各个电子和原子核的自旋之和,不是和电子角动量之和。),并不能说是简单的线性组合(LS耦合时可以写作总角动量是各个粒子角动量之和,但注意这里的角动量是矢量,且矢量的各个分量都是物理量即算符,并非具体取值)。要粗略了解可看看近代物理/原子物理这门课的教材,要深入了解得看量子力学。(角动量的问题是非常复杂的。)