Home Exercise 13 - Spin and Stern Gerlach

שאלה 1    אין ספין
< 3_4331>

נניח שלאלקטרון אין ספין ושעקרון פאולי עדיין נכון. בנה את הטבלה המחזורית עד ל \( Z=14 (Si) \) . הנח שהאנרגיה של כל מצב תלויה רק בn (כלומר הזנח אינטראקציות בין האלקטרונים ואינטראקציית ספין מסילה)
מה היה קורה לתעשיית הצ'יפים המבוססת על סיליקון?


שאלה 2    אטום חמצן
< 3_4332>

נתון אטום חמצן \( Z=8 \) ובו 4 אלקטרונים באורביטל 2p.
1) הראה את כל המצבים האפשריים לאכלוס של 4 במצבי 2p.
מצא את התנע הזוויתי הכולל בכיוון z , \( m \) ואת הספין הכולל בכיוון z , \( m_s \) לכל מצב.
2) מהם רמות האנרגיה בשדה מגנטי בכיוון z ובעוצמה \( B \) ? ביחס לאנרגיה \( E_2 \) ללא השדה המגנטי, נתון המומנט המגנטי \( \mu_B(m+2m_s) \)
3) בניסוי Steren Gerlach עם אטומי חמצן דומים לאטום המתואר כמה אלומות יתקבלו?


שאלה 3    Stern-Gerlach 1
< 3_4915>

משגרים אלומת אטומי בור דרך מכשיר שטרן גרלך. בקצה מכשיר שטרן גרלך עומד מסך שעליו מופיעים כתמים במרחק 2.47 ממ אחד מהשני
א. כמה כתמים מופיעים ולמה?
ב. מהו גרדיאנט השדה המגנטי במכשיר?
נתון כי גודל המכשיר 4 ס"מ ומהירות האלומה היא 600 מטר לשנייה (את מסת האטום יש למצוא לבד)