问答题 原子处于不同状态时的磁矩不同,钠原子在标记为“2P3/2”的状态时的“有效”磁矩为2.39×10-23J/T。由于磁矩在磁场中的方位的量子化,处于此状态的钠原子的磁矩在磁场中的指向只可能有四种,它们与磁场方向的夹角分别为39.2°,75°,105°,140.8°。求在B=2.0T的磁场中,处于此状态的钠原子的磁势能可能分别是多少?
【正确答案】当钠原子磁矩指向四种可能方向时,它的磁势能分别是
   Wm1=-mBcosθ1=(-2.39×10-23×2.0×cos39.2°)J
   =-3.70×10-23J
   Wm2=-mBcosθ2=(-2.39×10-23×2.0×cos75°)J
   =-1.24×10-23J
   Wm3=-mBcosθ3=(-2.39×10-23×2.0×cos105°)J
   =1.24×10-23J
   Wm4=-mBcosθ4=(-2.39×10-23×2.0×cos140.8°)J
   =3.70×10-23J
【答案解析】