ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Для выполнения лабораторной работы необходимо:

 

Для выполнения лабораторной работы необходимо:

 

1. Проградуировать электромагнит, для чего снять зависимость индукции магнитного поля от тока. Значения тока измерять в делениях микроамперметра «к» («к»=0÷40). Для градуировки электромагнита использовать магнетометр типа Ш1-8, работающий на эффекте Холла. Построить график зависимости В (к). (При измерении индукции поля датчик магнетометра должен находится в центре зазора электромагнита).

2. Снять зависимость силы магнитного поля , действующей на исследуемый образец, от величины индукции магнитного поля . Для измерения силы использовать аналитические весы АДВ-200, цена малого деления шкалы составляет 0,1мг.

3. Построить график зависимости , используя метод наименьших квадратов.

4. Из графика найти значения μ_j по формуле (6) в магнетонах Бора и ‹μ›. Сравнить измеренное значение ‹μ› с теоретическим и определить ион элемента (см. табл.).

5. По формуле (7) определить количество нескомпенсированных электронов на подоболочке.

Примечание: Размеры образца определить с помощью линейки, вес и вещество

образца известны (см. паспорт образца).

 

Таблица.

Значения магнитных моментов (в магнетонах Бора)

некоторых ионов атомов (3d-элементы).

Ион	Cu2+	Ni2+	Co2+	Mn2+ Fe3+	V2+ Cr3+ Mn4+	Ti2+ V3+
Основной терм	2D5/2	3F4	4F9/2	6S5/2	4F3/2	3F2
μтеор.(в магнет. Бора)	1,7	2,83	3,87	5,92	3,87	2,83
μэксп.(в магнет. Бора)	1,8÷2,2	2,9÷3,4	4,4÷5,2	5,2÷5,96	3,82÷3,86	2,76÷2,85

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какой физический смысл имеют квантовые числа ? Напишите основной спектральный терм атома кислорода, атома с электронной конфигурацией 3d⁷.

2. Выведите формулу для орбитального магнитного момента электрона, устанавливающую связь его магнитного момента и механического момента количества движения.

3. Что представляет собой волновая функция, описывающая состояние электрона в атоме водорода (нерелятивистский случай).

4. У какого атома (в основном состоянии), собственный и орбитальный угловые моменты не равны нулю, а полный угловой момент равен нулю?

5. Что такое магнетон Бора?

6. Дайте определение магнитного момента частицы.

7. Чему равна сила, действующая на магнитный момент частицы в магнитном поле?

8. От чего зависит величина магнитного момента атома?

9. Сформулируйте принцип Паули.

10. Определите максимальное количество электронов на f -подоболочке.

11. Используя формулу полинома Лежандра, найти и построить график.