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澳门新萄京最大平台虽然中子也有自旋角动

发表时间:2016/11/24 8:28:47 阅读次数:

但确实是存在的,而且对核子的能级高低是有影响的。澳门新萄京最大平台虽然中子也有自旋角动 量,但中子是不带电荷的,照理其核磁矩应为零,但实验结果却表明,中子自旋也 产生核磁矩,这是出乎意外的(对这一反常现象的一种说明是:中子可以看作是 由一个质子做核心,外面紧紧围着一层带负电的 π介子云组成的体系。质子和 负 π介子的电荷相互中和,因而整个中子不带电。但质子被裹在里面,其正电 荷造成的磁矩较小,而负 π介子在外面,其负电荷造成的磁矩较大,两者抵消一 256第六章 有机化合物  部分后,尚多余一部分负磁矩)。因此核子(包括质子和中子)的自旋都会产生 一定的磁矩,即为核磁矩。   (2)由于核子自旋有两种不同的取向,因而核磁矩是有方向的矢量。与电 子自旋可以配对相似,自旋相反的核子也可两两配


对。不过必须是质子与质子 配对,中子与中子配对,中子与质子是不能配对的。当核子两两配对时,它们的 核磁矩大小相等,方向相反,正好相互抵消,总核磁矩为零。因此,对于质子数 (即元素的原子序数)和中子数(等于原子质量数与原子序数之差)都为偶数的 原子核,其核自旋量子数为零(I=0),这类核的磁矩亦为零。而如果某元素(某 种同位素)原子核的质子数或中子数为奇数,或两者皆为奇数,则它们的核自旋 量子数不等于零(I≠0),这种核就有一定的核磁矩。如11H、136C、199F、178O、147N等 原子的核都具有一定的核磁矩,而126C、168O、188O等原子的核磁矩皆为零。   (3)当原子核处于外磁场中(在任何一个实际体系中,即使不另加外磁场, 对于任一指定分子而言,体系中其它分子即构成了外磁场)。由于原子的核磁 矩与外磁场的相互作用,随着原子核磁矩取向的不同,其与


外磁场相互作用的大 小亦不同,这就会影响到分子或原子核的能级。核磁矩与外磁场相互作用产生 的能级,称为磁能级或核磁能级。对于核自旋量子数为I(I≠0)的原子核,在外 磁场作用下,只能有(2I+1)个方向,每种取向代表核在该磁场中的一种能量状 态(即一种核磁能级)。换句话说,外磁场对I≠0的核所起的作用,是使它们原 来简并的(2I+1)个能级分裂开来。这些能级称为核的Ze eeman能级。  例如,质子11H的核自旋量子数为I=1/2,故在外磁场中有(2I+1)=2个取 向;147N核自旋量子数I=1,其在外磁场中有(2×1)+1=3个取向;而3517Cl的I 值为2/3,它在外磁场中有(2×2/3)+1=4种取向等。即11H的核磁能级在外磁 场作用下能分裂为两个能级。而N和35Cl在外磁场中其核磁能级,可分为分裂 14717

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