Дублетный характер спектров щелочных металлов

Гипотеза об электронном спине позволяет объяснить дублетный характер спектров щелочных ме­таллов. Формально дублетный характер линий щелочных металлов может быть объяснён, если предположить, что все термы этих элементов двойные за исключением. S-термов. Такое расщепле­ние термов вытекает из гипотезы о наличии у электрона спинового момента. В атомах щелочных металлов, благодаря возмущению орбиты валентного электрона в поле атомного остатка, каждой паре квантовых чисел п, l (п - главное квантовое число, l - орбитальное квантовое число) соот­ветствует определённый энергетический уровень. По теории Бора этой паре квантовых чисел п, l соответствует орбита валентного электрона определённых размеров и формы. Двигаясь по этой орбите, электрон обладает орбитальным механическим и магнитным моментами, т.е. возбуждает магнитное поле (магнитный момент атомного остатка в силу его высокой симметрии равен нулю). Принимая гипотезу о собственном моменте электрона, необходимо учесть возможные ориентации спинового момента относительно орбитального момента . Так как электрон, наряду с механи­ческим моментом , обладает связанным с ним собственным магнитным моментом μ₀, то придвижении возникает добавочная энергия ΔW', зависящая от относительной ориентации моментов и . Собственный момент электрона может ориентироваться относительно орбитального момента только двумя способами. Этим двум возможным ориентациям соответствуют два значения добавочной энергии ΔW', и, следовательно, расщепление каждого терма на два.

Гипотеза о наличии собственного магнитного момента у электрона объясняет и так называемую тонкую структуру линий водорода и сходных с ним ионов. Эта структура аналогична дублетной структуре линий щелочных металлов, но только значительно уже. Гипотеза о собственном магнитном моменте электрона объясняет аномалии в значениях маг­нитных моментов атомов и расщепление спектральных линий в магнитном поле более чем на три компонента.