Experimentul Stern – Gerlach. Devierea unui fascicul de atomi printr-un câmp magnetic variabil.
Descrierea dispozitivului experimental.

Fig. 1
Dispozitivul experimental consta într-o sursa de atomi de argint în stare fundamentala, un sistem electromagnetic ce creeaza un câmp magnetic puternic variabil, si un ecran sensibil, pe care se înregistreaza incidentele atomilor de argint (Fig. 1).
Se poate observa, în urma experimentului, ca fasciculul de particule nu ramâne coerent, ci se scindeaza în doua subfascicule. Problema nu a putut fi explicata prin teoria clasica, ci au trebuit introduse notiuni noi, cum ar fi spinul electronic, momentul magnetic de spin, interactiunea spin-orbita. În cele ce urmeaza este prezentata explicatia acestui fenomen si un calcul teoretic al devierii pe verticala a fasciculului.
Considerente teoretice.
Momentul cinetic în mecanica cuantica.
Corectarea cuantificarii date de Niels Bohr momentului cinetic, , a fost adusa mai târziu, fundamentata de Schrödinger si Heisenberg. Cuantificarea oricarui moment cinetic din mecanica cuantica se face dupa o regula simpla: , unde l este numarul cuantic corespunzator.
Înca o regula data de mecanica cuantica este cea a cuantificarii unui moment cinetic rezultant. Daca avem doua momente cinetice si , care se cuantifica dupa regulile , respectiv , atunci momentul cinetic rezultant, se cuantifica dupa regula , unde .
Momentul cinetic orbital, numarul cuantic orbital, momentul magnetic orbital, numarul cuantic magnetic.
Momentul cinetic orbital se cuantifica dupa regula cunoscuta, , unde . De asemenea, se cuantifica si proiectia acestui moment cinetic pe o axa preferentiala (de exemplu – a unui câmp magnetic), prin formula , unde ml este numarul cuantic magnetic, .
Corespunzator momentului cinetic orbital este un moment magnetic orbital, dat de formula binecunoscuta, . Daca introducem atomul într-un câmp magnetic va aparea o energie de interactiune magnetica, data de formula . Dar , si a