Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Магнитный момент

Во внешнем магнитном поле на частицу с зарядом q действует сила Лоренца, которая определяется формулой

. (2.21)

Из формулы (2.21) видно, что взаимодействие субатомной частицы с электромагнитным полем определяется её полным зарядом. К сожалению, полный заряд частицы в силу его квантованности даёт мало информации об её структуре. О последней можно судить по другим электромагнитным свойствам частицы и, в частности, по магнитному дипольному моменту.

Если электрический заряд размазан по частице, то он будет вращаться вместе с частицей, что приведёт к возникновению круговых токов, создающих магнитный дипольный момент m. Согласно классической электродинамике, замкнутый ток имеет следующую энергию взаимодействия:

, (2.22)

где - вектор магнитного дипольного момента. Величина его вычисляется по формуле m =1/с·(ток´площадь). Направление вектора перпендикулярно плоскости кругового тока. Связь между магнитным моментом и моментом количества движения можно установить, рассмотрев частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью v по круговой орбите радиуса r. Частица обращается v/(2p r) раз в 1 сек, т.е.даёт ток qv/(2p r). Из определения m =1/с·(ток´площадь) следует, что

. (2.23)

Результат этот страдает двумя недостатками. Он выведен на основе классической механики и электродинамики и представления о точечной частице, движущейся по круговой орбите. Вместе с тем в формуле (2.23) находят отражение два замечательных факта:

а) вектор m направлен по вектору орбитального момента количества движения L,

б) отношение m / L равно отношению q/2mc.

Таким образом, m и J связаны соотношением m = const· J.

В соответствии с (2.23) коэффициент пропорциональности должен иметь размерность e/mc, и поэтому его удобно записать в виде g( e/2mc ). Новая постоянная g является безразмерной; она характеризует величину отклонения значения реального магнитного момента от классического значения e/2mc. Теперь соотношение между m и J приобретает вид

. (2.24)

Помня, что , формулу (2.24) можно переписать в виде

. (2.25)

Постоянная m0 называется магнетон, она представляет собой единицу измерения магнитных моментов субатомных частиц. Значение магнетона определяется массой частицы, используемой для его определения. В атомной физике, которая занимается решением задач, связанных с движением электронов, в выражении (2.25) используют массу электрона, и соответствующая единица магнитного момента называется магнетон Бора (mВ):

. (2.26)

В субатомной физике магнитные моменты частиц выражаются в ядерных магнетонах. Ядерный магнетон получается из (2.26), если подставить вместо массы электрона массу протона.

. (2.27)

Таким образом, ядерный магнетон почти в 2000 раз меньше магнетона Бора.

В значении g -фактора заключена информация о структуре частицы. Для весьма многих состояний атомных ядер и для небольшого числа элементарных частиц g -факторы измерены. Объяснение экспериментально наблюдаемых значений g -факторов является важным делом теории.

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Полный момент количества движения | Введение. Состав ядра
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 367; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.