Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 41.Exercícios - Ex. 18
18. Um átomo de hidrogênio no estado , é colocado em um campo magnético com módulo igual situado na direção . Calcule a energia (em elétrons-volt) da interação magnética do elétron com o campo Existe alguma interação magnética entre o campo magnético e o momento de dipolo magnético orbital nesse estado? Explique. Pode existir uma interação com o momento de dipolo magnético orbital para ?
Passo 1
Vamos lá, para encontrar a energia da interação magnética do elétron com campo, basta usar a equação dada por:
Onde para esse caso é dado por:
Onde é dado por:
Finalmente temos que:
Mas se liga nesse detalhe que vai nos poupar trabalho, temos que:
Então temos que:
Agora em relação ao item e .
Como que para temos , então não há interação dipolo magnético orbital.
Mas se , é possível ter , já que .
Com isso respondemos o item e .
Passo 2
Agora só falta encontramos a energia, vamos lá então, temos:
Substituindo os valores que sabemos, temos:
Resposta
Como que para temos , então não há interação dipolo magnético orbital.
Mas se , é possível ter , já que .