斯特恩-格拉赫实验

　　斯特恩-格拉赫实验（Stern-Gerlachexperiment），显示原子角动量空间取向量子化和电子自旋的实验。1922年O.斯特恩和W.格拉赫设计完成了如下实验：在气压很低的真空系统中，使原子在电炉中蒸发穿过准直狭缝形成细束，然后通过横向不均匀磁场区沉积到屏上。原子具有磁 矩，在不均匀磁场中受到偏转力，偏转力的大小取决于原子磁矩、磁场不均匀度以及原子磁矩与磁场之间的夹角。实验观察到沉积在屏上的原子束不是原来的细束，也不是弥散开来的宽束，而是分裂为若干细束，这是原子磁矩相对于磁场方向空间取向量子化的表现，因此实验确凿地证实了1916年A.索末菲和P.J.W.德拜提出的原子角动量空间量子化概念。

　　斯特恩-格拉赫实验使用银原子束，仅分裂为两条。银原子处于基态，轨道角动量和轨道磁矩均为零。银原子束分裂为两条，揭示了电子具有自旋角动量和自旋磁矩，电子自旋S＝1／2；根据实验中的炉温、磁极长度、横向磁场不均匀的梯度和原子束偏离中心的位移可计算出电子自旋磁矩的大小为一个玻尔磁子，由此可确定电子自旋磁矩与角动量的关系为。斯特恩 -格拉赫实验是原子物理学和量力学的基础实验之一，它还提供了测量原子磁矩的实验方法，并为原子束和分子束实验技术奠定了基础。