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8.2 电子自旋磁矩的计算
8.2.1 “静态”电子自旋磁矩的计算
人们常以“静态”电子的康普顿波长λ0/2π=R0,作为静态电子的估计线度[13]。利用康普顿波长与电子线度的这一关系及自旋角频率ν,可以证明电子的自旋磁矩为一个玻尔磁子,而运动电子的自旋磁矩则随运动速度的增加而减小。
设电子自旋中电荷e 形成任意方向上的旋转电流,电子象一个环形电流旋涡。环形电流的半径,可用“静态”康普顿波长λ0/2π= R0定义。即
R0=ħ /m0c (21)
环形电流的转动频率,即为电子的自旋频率
ν0=m0c2/h
环形电流流动一圈的周期
T0=1/ν0=h /m0c2
电流强度:
I=e/T0=em0c2 /h
按照磁矩的定义,电子的自旋磁矩
P0m=IS=IπR02=em0c2h2/4πhm02c2 = eħ /2m0 (22)
电子的自旋磁矩等于1个玻尔磁子eħ /2m0,而且是任意方向上的,因为计算中没有规定电流的绕向。在原子世界电子不应看作质点,它是具有一定分布空间的旋转场矢量。
传统理论中电子作为质点,自旋、自旋磁矩均不好理解。这里电子不是质点,也不是坚硬小球,而是分布半径为R0的环形电流旋涡。在分布半径R0 内,电子是物质场的波。自旋的物理意义较好理解 。
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