Question

怎样计算核自旋量子数，请计算说明为什么13C的自旋量子数为1/2,17O的自旋量子数为5/2。

Answer 1

电子的自旋量子数只有1/2 (ms=1/2, -1/2)。 但是原子核就不同了，核的自旋量子数可以是整数或半整数。

原子的角动量决定于核外电子。比如 11B原子， 核外有5个电子，分布在 1s轨道2个， 2s轨道2个，2p轨道1个。其中占居在2p轨道的电子决定着原子的总角动量。

总角动量来自于轨道角动量 和 自旋角动量的矢量加和。p 轨道的轨道角动量量子数是1， 电子本身的自旋角动量是 1/2。二者耦合形成总角动量量子数为 1/2 或 3/2。其中 J=1/2是基态。

扩展资料：

自旋量子数s≡1/2，它是表征自旋角动量的量子数，相应于轨道角动量量子数。自旋磁量子数ms才是描述自旋方向的量子数。ms= 1/2，表示电子顺着磁场方向取向，用↑表示，说成顺时针自旋；ms=-1/2表示逆着磁场方向取向，用↓表示，说成逆时针自旋。当两个电子处于相同自旋状态时叫做自旋平行，用符号↑↑或↓↓表示。当两个电子处于不同自旋状态时，叫做自旋反平行，用符号↑↓或↓↑表示。

直接从薛定谔方程得不到第四个量子数——自旋量子数ms，它是根据后来的理论和实验要求引入的。精密观察强磁场存在下的原子光谱，发现大多数谱线其实由靠得很近的两条谱线组成。这是因为电子在核外运动，还可以取数值相同，方向相反的两种运动状态，通常用↑和↓表示。

参考资料来源：百度百科-自旋量子数

Answer 2

原子核的自旋量子数，看的是核的内部结构。原子核由质子和中子组成，中子和质子又是由胶子和夸克组成，其中，胶子是玻色子，有量子数。中子没有。两个质子之间或两个中子之间，会以自旋反平行方式配对，但一个质子和一个中子自旋平行时能量更低。所以只要原子核内的质子和中子数目不同时为偶数时，该原子核就具有自旋量子态。
碳13中，6个质子，7个中子，自旋量子数就为1/2。
氧17的自旋量子数是通过实验测得的。