Electron Spin: The Fourth Quantum Number

When scientists analyzed the emission and absorption spectra of the elements more closely, they saw that for elements having more than one electron, nearly all the lines in the spectra were actually pairs of very closely spaced lines. Because each line represents an energy level available to electrons in the atom, there are twice as many energy levels available as would be predicted solely based on the quantum numbers n, l, and m_l. Scientists also discovered that applying a magnetic field caused the lines in the pairs to split farther apart. In 1925, two graduate students in physics in the Netherlands, George Uhlenbeck (1900–1988) and Samuel Goudsmit (1902–1978), proposed that the splittings were caused by an electron spinning about its axis, much as Earth spins about its axis. When an electrically charged object spins, it produces a magnetic moment parallel to the axis of rotation, making it behave like a magnet. Although the electron cannot be viewed solely as a particle, spinning or otherwise, it is indisputable that it does have a magnetic moment. This magnetic moment is called electron spin.

Figure 1.1 Electron Spin. In a magnetic field, an electron has two possible orientations with different energies, one with spin up, aligned with the magnetic field, and one with spin down, aligned against it. All other orientations are forbidden.

In an external magnetic field, the electron has two possible orientations (Figure 1.1). These are described by a fourth quantum number (m_s), which for any electron can have only two possible values, designated +½ (up) and −½ (down) to indicate that the two orientations are opposites; the subscript s is for spin. An electron behaves like a magnet that has one of two possible orientations, aligned either with the magnetic field or against it.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشبابيك: تقديم أكثر من 50 ألف وجبة طعام لزائري الأربعين

قسم الشؤون الخدمية يطلق حملة تنظيف لمنطقة باب بغداد بعد انتهاء زيارة الأربعين

قسم الشؤون الفكرية: نحو 5000 مستفيد من خدمات محطة مجمّع سيد الماء الثقافي

مجمع أبي الفضل العباس (عليه السلام): أكثر من 30 ألف مستفيدة من الخدمات الصحية في زيارة الأربعين

المزيد

الآخبار الصحية

"ساعة الذئب" تؤرق الملايين.. حل علمي ينقذ نومك

يخفف الألم.. معجون أسنان مصنوع من الشعر ؟!

كوابيسك ليست عشوائية.. ماذا تحاول أن تخبرك؟

5 مخاطر غير متوقعة لتناول البروتين بكثرة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أندرويد 16 على الأبواب..هاتفك سيصبح وكيلك الذكي !

"غوغل" مهددة ببيع متصفحها الشهير "كروم".. من المشتري؟

"ناسا" و"غوغل" تطوران مساعدا طبيا ذكيا لمرافقة رواد الفضاء

هل تشغيل تكييف السيارة على "الحد الأقصى" ضار؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

تسمية المركبات الجزيئية Molecular Compounds

تسمية المركبات الأيونية Ionic Compounds

تسمية المركبات Naming Compounds

صيغ المركبات الأيونية Formula of Ionic Compounds

الصيغ الأولية Empirical Formulas

الصيغ الجزيئية Molecular Formulas

الأيونات Ions

الجزيئات Molecules

الجدول الدوري The Periodic Table

العدد الذري وعدد الكتلة والنظائر Atomic Number, Mass Number and Isotopes

النيوترون The Neutron

البروتون والنواة The Proton and the Nucleus