Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Physical Chemistry - Electron Spin and Pauli Spin Matrices_lecture23-24

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
11
Geüpload op
25-04-2023
Geschreven in
2007/2008

This course presents an introduction to quantum mechanics. It begins with an examination of the historical development of quantum theory, properties of particles and waves, wave mechanics and applications to simple systems — the particle in a box, the harmonic oscillator, the rigid rotor and the hydrogen atom. The lectures continue with a discussion of atomic structure and the Periodic Table. The final lectures cover applications to chemical bonding including valence bond and molecular orbital theory, molecular structure, spectroscopy. MIT, 2007.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

5.61 Physical Chemistry 23-Electron Spin page 1



ELECTRON SPIN

Experimental evidence for electron spin

Compton Scattering (1921): AH Compton suggested that “the electron is
probably the ultimate magnetic particle.”

Stern­Gerlach Experiment (1922): Passed a beam of silver atoms (4d105s1)
through an inhomogeneous magnetic field and observed that they split into two
beams of space quantized components.

Uhlenbeck and Goudsmit (1925) showed that these were two angular
momentum states – the electron has intrinsic angular momentum – "SPIN"
angular momentum

Pauli Exclusion Principle (1925): no more than 2 electrons per orbital, or,
no two electrons with all the same quantum numbers. Additional quantum
number, now called ms, was postulated.

Postulate 6: All electronic wavefunctions must be
antisymmetric under the exchange of any two electrons.


Theoretical Justification
Dirac (1928) developed relativistic quantum theory & derived electron
spin angular momentum


Orbital Angular Momentum
L = orbital angular momentum
L = � l (l + 1 )
l = orbital angular momentum quantum number
l ≤ n −1
Lz = m �
m = 0, ±1, ±2, …, ±l

, 5.61 Physical Chemistry 23-Electron Spin page 2



Spin Angular Momentum
S ≡ spin angular momentum
S = � s (s + 1 ) = � 3 2
s = spin angular momentum quantum number
s =1 2
Sz = ms �
ms = ± 1 2
Define spin angular momentum operators analogous to orbital angular momentum
operators

L2Yl m (θ , φ ) = l ( l + 1) � 2Yl m (θ , φ ) l = 0,1, 2,...n for H atom
LzYl m (θ , φ ) = m�Yl m (θ , φ ) m = 0, ±1, ±2,... ± n for H atom

1
Ŝ 2α = s ( s + 1) � 2α Ŝ 2 β = s ( s + 1) � 2 β s= always
2
1 1
Ŝ zα = ms �α mαs = Ŝ z β = ms �β msβ = −
2 2


Spin eigenfunctions α and β are not functions of spatial coordinates so the
equations are somewhat simpler!

α ≡ "spin up" β ≡ "spin down"

Spin eigenfunctions are orthonormal:


∫ α α dσ = ∫ β β d σ = 1
* *
σ ≡ spin variable

∫ α β dσ = ∫ β α d σ = 0
* *




Spin variable has no classical analog. Nevertheless, the angular momentum of
the electron spin leads to a magnetic moment, similar to orbital angular
momentum.

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
25 april 2023
Aantal pagina's
11
Geschreven in
2007/2008
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Prof. robert guy griffin
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

$3.49
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
tandhiwahyono
2.0
(1)

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
tandhiwahyono University of Indonesia
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
8
Lid sinds
3 jaar
Aantal volgers
8
Documenten
861
Laatst verkocht
1 jaar geleden
iKnow

The iKnow store provides course materials, study guides, study notes, lecture notes, textbook summaries and exam questions with answers, for levels from high school students to universities and professionals. Everything with the best quality and world class.

2.0

1 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen