Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Магнетон

Магнетон (далее М) единица измерения магнитного момента, принятая в и ядерной физике.

  момент систем в основном обусловлен движением электронов и их спином и измеряется в магнетонах Бора:

   эрг/гс  (1)

  Здесь  - Планка постоянная, е и m - абсолютные величина заряда и масса электрона, с - скорость света.

  В ядерной физике моменты измеряются в ядерных магнетонах, отличающихся от mБ заменой массы электрона m на массу протона М:

   эрг/гс  (2)

  Физический смысл величины mБ легко понять из полуклассического рассмотрения движения электрона по круговой орбите радиуса r со скоростью v. Такая система аналогична витку с током, сила которого равна заряду, деленному на период вращения: = ev / 2pr. Согласно классической электродинамике, момент витка с током, охватывающего площадь , равен в системе Гаусса (см. СГС система единиц) m = /c = evr / 2c, или m = eMl / 2mc, где Ml = mvr - орбитальный момент количества движения электрона. Если учесть, что по квантовым законам орбитальный момент Ml электрона может принимать лишь дискретные значения, кратные постоянной Планка, Ml = l , где l = 0, 1, 2,..., то получится следующее выражение:

    (3)

  Таким образом, момент электрона, находящегося в состоянии с орбитальным моментом Ml, кратен М Бора. Следовательно, в данном случае mБ играет роль элементарного момента - "кванта" момента электрона.

  Помимо орбитального момента количества движения Ml, обусловленного вращением, электрон обладает собственным механическим моментом - спином, равным s = 1/2 (в единицах ). Спиновый момент ms = 2mБs, то есть в 2 раза больше величины, которую следовало ожидать на основании формулы (3), но так как s = 1/2, то ms электрона также равен М Бора: ms = mБ. Этот факт непосредственно вытекает из релятивистской квантовой теории электрона, в основе которой лежит Дирака уравнение.

  Ядерный М имеет аналогичный смысл: это момент, создаваемый движением протона (внутри ядра) с орбитальным моментом l = 1. Однако собственные моменты ядерных частиц - протона и нейтрона, обладающих, как и электрон, спином 1/2, значительно отличаются от тех значений, которые они должны были бы иметь по теории Дирака. Аномальные моменты этих частиц обусловлены их сильным взаимодействием.

  Д. В. Гольцов.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 28.06.2022 22:26:22