现在已确认原子核都具有自旋角动量,好像它们都围绕自己的轴线旋转运动。这种运动就叫自旋(图10-1),自旋角动量是量子化的。在磁场中其自旋轴的方向只能取某些特定的方向,如与外磁场平行或反平行的方向。由于原子核具有电荷,所以伴随着自旋,它们就有自旋磁矩,如小磁针那样。通常以μ0表示自旋磁矩。磁矩在磁场中具有和磁场相联系的能量。例如,μ0和磁场B平行时能量为-μ0B,其值较低;μ0和磁场B反平行时能量为+μ0B.其值较高。
现在考虑某种晶体中由N个原子核组成的系统,并假定其磁矩只能取与外磁场平行或反平行两个方向。对此系统如一磁场B后,最低能量的状态应是所有磁矩的方向都平行于磁场B的状态,如图10-2(a)所示,其中小箭头表示核的磁矩。这时系统的总能量为E=-Nμ0B0。当逐渐增大系统的能量时(如用频率适当的电磁波照射),磁矩与B的方向相同的核数n将逐渐减少,而磁矩与B反平行的能量较高的核的数目将增多,如图10-2(b)、(c)、(d)依次所示。当所有核的磁矩方向都和磁场B相反时(图10-2(e)),系统的能量到了最大值E=+Nμ0B,系统不可能具有更大的能量了。
A.原子核处于太阳系的中心
B.原子核由带负电荷的电子以及带正电荷的质子和不带电的中子所组成
C.原子由电子和带正电荷的质子与不带电的中子所组成的原子核组成
D.原子核由核外电子、质子和中子组成
A.原子核处于太阳系中心
B.原子核由核外电子、质子和中子组成
C.原子核由带负电荷的电子以及带正电荷的质子和不带电的中子所组成
D.原子由电子和带正电荷的质子与不带电的中子所组成的原子核组成
A.原子核处于太阳系的中心
B.原子核由带负电荷的电子以及带正电荷的质子和不带电的中子所组成
C.原子由电子和带正电荷的质子与不带电的中子所组成的原子核组成
D.原子核由核外电子、质子和中子组成