Obraz5 (86)

Jeżeli zapiszemy H^gn (14.67) w postaci

(14.73)

to ostatecznie dostaniemy

Or+Sz).

t f

operatory

t ’-—

operator    liczby

(14.74)

Dodatkowa energia związana z orientacją całkowitego momentu pędu j w polu magnetycznym jest więc wyrażona równaniem (14.74).

Jeżeli zmianę energii stanu kwantowego o liczbach kwantowych n.j, l, ruj zapiszemy jako

(14.75)

i porównamy z równaniem (14.74), stwierdzimy, że czynnik Landego ma postać

9 =

_{ j(j+D-l(l+l) + s{s+l)

2/O + D

(14.76)

Czynnik Landego wyprowadziliśmy już wcześniej, w intuicyjny sposób, za pomocą modelu wektorowego, ale przy tym wykorzystaliśmy ad hoc prawo cosinusów, zamieniając j² na ;(;'+ \)h², l² na l(l+\)ń² i s² na s(s+l)fi². Przedstawione obecnie obliczenia opierają się na mechanice kwantowej i stanowią ścisłe uzasadnienie takiego podstawienia.

14.4. Kwantowa teoria spinu w przypadku wzajemnie prostopadłych pól magnetycznych, z których jedno jest stałe, a drugie zmienne w czasie

Szereg ważnych doświadczeń dotyczących spinu wykonano w układzie, w którym zastosowano dwa pola magnetyczne, jedno stałe, przestrzennie jednorodne i działające w kierunku zgodnym z kierunkiem osi z, a drugie oscylujące w płaszczyźnie xy. Jak zobaczymy, prowadzi to do interesującego zjawiska odwrócenia spinu (ang. spin flipping). Doświadczenia takie umożliwiają między innymi przeprowadzenie dokładnego pomiaru momentów magnetycznych oraz szczegółową analizę struktury i procesów relaksacji w cieczach i ciałach stałych.

Zobaczymy, że zagadnienia te można łatwo rozwiązać stosując formalizm spinowy, wprowadzony w paragrafie 14.2. Zapisujemy pole magnetyczne, wyróżniając jego część stałą i część zależną od czasu:

(14.77)

B = B₀ + B^s(f),

269