Problema 37 Capítulo 42 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 37 CAPÍTULO 42 FÍSICA SERWAY

37. En la sección 29.5 se muestra lo siguiente para un electrón con momento magnético µ_S en un campo magnético B. El sistema campo electrón puede encontrarse en un estado de energía superior con la componente z de su momento magnético en el lado opuesto del campo, o en un estado de energía menor con la componente z del momento magnético en dirección del campo. La diferencia en energía entre los dos estados es 2µ_BB.
Al examinarlas con alta resolución, resulta que muchas de las líneas espectrales son dobletes. El ejemplo más famoso son las dos líneas amarillas que aparecen en el espectro del sodio (las líneas D), con longitudes de onda de 588.995 nm y 589.592 nm. Goudsmit y Uhlenbeck explicaron su existencia en el año de 1925, al postular que el electrón tiene una cantidad de movimiento angular de espín intrínseco. Cuando el átomo de sodio es excitado con su electrón exterior en el estado 3p, el movimiento orbital de este electrón crea un campo magnético. La energía del átomo varía en cierta medida, dependiendo de si el electrón tiene un espín hacia arriba o hacia abajo en este campo. Después, la energía del fotón que radia el átomo cuando vuelve al estado fundamental depende de la energía del estado excitado. Calcule la magnitud del campo magnético interno, teniendo en cuenta este acoplamiento de espín-órbita.

Solución:

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