la carica è negativa. Su questa corrente elettrica, per le ordinarie leggi dell'elettrodinamica, il campo magnetico esercita una forza perpendicolare
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attraversano un campo elettrico o un campo magnetico. L'apparecchio rappresentato nella fig. 2 è un tubo di scarica, simile a quello della fig. 1
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elettrico E e un campo magnetico H, la forza che agisce su di esso è la somma vettoriale delle due forze F′ e F″ dovute ai due campi; e cioè
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Consideriamo (fig. 5) un fascetto di raggi catodici che si muove nel piano della figura; e supponiamo che esso attraversi un campo magnetico uniforme
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questo che gli stati semplici si chiamano anche «stati stazionari». Naturalmente, in tal caso anche i valori medi del campo elettrico e magnetico sono
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. es. un atomo si considera in genere sottratto a tutte le influenze esterne, ma in realtà è sempre immerso in un campo magnetico, sia pur debole
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leggi della meccanica e l'altra può essere un lieve campo magnetico esterno. Si trova che il sistema cosi perturbato non è più degenere e che le
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per il quanto magnetico la notazione m* per evitare confusione con la massa elettronica m: in seguito, quando non vi sia ragione di equivoco
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valori del momento angolare rispetto all'asse, cioè di , risultano esattamente gli stessi, purchè al quanto magnetico m* si attribuiscano i soli valori
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interi: un quanto azimutale k (= 1, 2,...) oppure che misura il momento angolare in unità , un quanto magnetico m () esprimente la proiezione di quel
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del campo (1) L'energia viene a dipendere da m quando l'atomo si trova in un campo magnetico di intensità sufficiente a perturbare il moto: si
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lamina magnetica la cui potenza (momento per unità di area) è e perciò, detta S l'area dell'ellisse, il suo momento magnetico è
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Come si orienti l'asse dell'elettrone rotante in un campo magnetico non può naturalmente venire dedotto dalle ipotesi precedenti, ma richiede
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, esiste un campo elettrico, rispetto ad un altro sistema, in moto rispetto a quello, esiste un campo elettrico e magnetico: nel caso nostro, il campo
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anche, in conseguenza, il campo magnetico), le due orientazioni che può assumere lo spin non sono fisicamente distinte.
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Ora, se le componenti del momento si decompongono in una somma di termini sinusoidali, anche ciascuna componente del campo elettrico e magnetico
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perturbazioni (campo elettrico o magnetico): in questi casi spesso si osservano difatti nello spettro delle righe proibite, ma esse sono generalmente, come è da
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importante, di particelle elettrizzate muoventisi in un campo magnetico non rientra nelle considerazioni precedenti e richiede perciò una apposita
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campo elettrico E e quello magnetico H si deducono dal potenziale scalare V e da quello vettoriale A con le note formule [formula 136 eliminata] Si
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muoverebbe un corpuscolo di carica e, sotto l'azione delle forze derivanti dal potenziale U e del campo magnetico derivante dal potenziale vettore A.
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«perturbatrici» più lievi. Così, p. es., nello studio di un atomo sottoposto a un campo magnetico (effetto Zeeman) si può considerare l'azione del campo sugli
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magnetico sulla stessa direzione ha il valore (chiamando il valore assoluto del magnetone di Bohr). Introdurremo perciò tre nuove osservabili
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momento magnetico, coi loro giusti valori e con le loro regole di quantizzazione spaziale, senza necessità di introdurli con ipotesi ad hoc. Da
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momento magnetico) su una direzione qualunque, che generalmente si sceglie coincidente con l'asse z. La determinazione dello stato si completa dunque
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Separazione della variabile di spin. - Se il campo magnetico è uniforme, la parte dell'hamiltoniano dipendente dallo spin non contiene le coordinate
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e magnetico, derivante da un potenziale scalare V e da un potenziale vettoriale A: l'hamiltoniana relativistica è Difatti, la forza viva è
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un elettrone vincolato a un nucleo di carica Ze ha, nello stato fondamentale, un momento magnetico , dove è la costante della struttura fina.
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ricercheremo l'effetto magnetico.
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Si potrebbe pensare di rivelare sperimentalmente il momento magnetico dell'elettrone (come si fa per gli atomi) mediante un'esperienza del tipo di
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Per metterci nelle condizioni anzidette, supponiamo che sia A = O (assenza di campo magnetico), e V simmetrico intorno all'asse z, cioè, se si
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sferica di superficie (i cui indici l e m rappresentano rispettivamente il quanto azimutale e quello magnetico dell'elettrone), tentiamo di soddisfare
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, cioè usando il modello di Bohr e Sommerfeld, completato con l'introduzione del momento magnetico dell'elettrone considerato come un magnete ordinario
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Le proprietà di un elettrone con energia cinetica negativa, dovrebbero essere assai singolari: esso in un campo elettrico e magnetico acquisterebbe
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determinare il segno e la velocità facendone deflettere le traiettorie da un campo magnetico: si trova che, mentre la forza viva degli elettroni
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azimutale quello magnetico - che ne individuano completamente l'orbita: se poi a questi si aggiunge, conformemente all'ipotesi dell'elettrone rotante, il
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, supponiamo che il sistema sia in uno stato stazionario, e poniamolo in un campo magnetico la cui intensità, dapprima debolissima, faremo poi crescere fino
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modello vettoriale interpreta mediante le tre orientazioni che può assumere lo spin totale rispetto al campo magnetico orbitale), mentre nel secondo caso
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elettrico o magnetico ci limiteremo a citare i risultati seguenti:
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, quanto azimutale l, quanto magnetico m. L'ultimo non ha influenza sull'energia, eccetto il caso dell'effetto Zeeman: perciò i termini dipendono
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tre numeri quantici (anzi due in assenza di campo magnetico) sono insufficienti a definire il livello energetico, e si è raggiunto uno schema
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trova in un campo magnetico, esso può assumere due sole orientazioni, e cioè con lo spin parallelo o antiparallelo al campo, a ciascuna delle quali
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, viceversa, possono mettere in moto le cariche elettriche che investono. Inoltre, poichè cariche elettriche in moto generano un campo magnetico, si
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potuto misurare (mediante la deflessione subìta in un campo elettrico e magnetico) il rapporto e/m tra la carica e la massa, cosicchè da una misura
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il momento magnetico dell'elettrone sono conseguenza necessaria della sua esistenza e del principio di relatività, cosicchè la cosidetta «ipotesi
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campo magnetico ruotante di Galileo Ferraris).
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azione che il campo magnetico terrestre esercita sulla rifrazione delle radioonde, deve ritenersi che, almeno nei più alti strati della atmosfera, le
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Accademia della crusca
