Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 41.Problemas - Ex. 46
Experiência de Stern-Gerlach. Em uma experiência de Stern-Gerlach, a força de desvio sobre o átomo é , onde é dado pela Equação 41.22 e é o gradiente do campo magnético. Em uma experiência na qual a região do campo magnético apresenta de comprimento, suponha que o gradiente do campo magnético seja constante nessa região. Um feixe de átomos de prata entra no campo magnético com uma velocidade de . Que valor de é necessário para resultar em uma separação de entre os dois componentes do momento angular de spin ao saírem do campo? (Nota: o momento dipolo manético da prata é igual ao do hidrogênio, já que o seu elétron de valência encontra-se em um estado )
Passo 1
Queremos neste exercício descobrir qual é o valor de necessário para separar entre os dois componentes do campo magnético, desta forma precisamos descobrir primeiramente qual é o tempo necessário para percorrer o comprimento de (que está na direção ), no qual o campo magnético está e experiência esta sendo realizada é:
Passo 2
Então a força necessária para desviar a componente do momento angular é:
Substituindo os valores:
O valor do dipolo magnético na direção é .
Passo 3
Agora que obtemos todos os valores podemos calcular .
Temos que: