МАГНЕТОН


МАГНЕТОН
МАГНЕТОН

       
единица магнитного момента, принятая в ат. и яд. физике, физике тв. тела, элем. ч-ц и т. д. Магн. момент ат. систем, обусловленный в осн. орбитальным движением и спином эл-нов, измеряется в магнетонах Бора:
МАГНЕТОН1
(е — абс. величина электрич. заряда, m — масса эл-на). В яд. физике магн. моменты измеряются в ядерных магнетонах, отличающихся от (mБ заменой массы эл-на m на массу протона М:
mя=eћ/2Mc»5,051•10-24 эрг/Гс. (2)
Физ. смысл величины mБ легко понять из полуклассич. рассмотрения движения эл-на по круговой орбите радиуса r со скоростью v. Такая система аналогична витку с током, сила I к-рого равна заряду, делённому на период вращения: I=ev/2pr. Согласно классич. электродинамике, магнитный момент витка с током, охватывающего площадь S, равен в СГС системе единиц (Гауссовой): m= IS/с=evr/2c, или m=еМlz/2mс, где Mlz=mvr — орбит. момент кол-ва движения эл-на. Если учесть, что в квант. механике проекция орбит. момента Mlz кратна постоянной Планка, Mlz=?ml?ћ, где ml=0, ±1, ±2, ... , то получится выражение:
МАГНЕТОН2
Т. о., магн. момент эл-на, находящегося в состоянии с проекцией орбитального момента Mlz, кратен магнетону Бора, к-рый в данном случае играет роль элем. магн. момента — «кванта» магн. момента эл-на.
Помимо орбит. момента кол-ва движения, эл-н обладает собств. механич. моментом — спином s, проекция к-рого |ms| = 1/2 (в единицах ћ). Спиновый магн. момент ms=2mБ|,ms|, т. е. в 2 раза больше величины, к-рую следовало ожидать на основании ф-лы (3), но т. к. |ms|=1/2, то ms эл-на также равен магнетону Бора: ms=mБ. Этот факт непосредственно вытекает из релятив. квант. теории эл-на, в основе к-рой лежит Дирака уравнение.
Ядерный М. имеет аналогичный смысл: это магн. момент, создаваемый движением протона с проекцией орбит. момента |mlz|=1. Однако собств. магн. моменты яд. ч-ц — протона и нейтрона, обладающих, как и эл-н, спином 1/2, значительно отличаются от тех значений, к-рые они должны бы иметь по теории Дирака. Аномальные магн. моменты этих ч-ц, а также др. адронов обусловлены их сильным взаимодействием.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

МАГНЕТОН

- единица измерения магн. момента, к-рую используют при изучении магн. свойств атомов и атомных ядер.

Согласно классич. электродинамике" движение заряж. частицы (с абс. значением заряда е и массой т )со скоростью 2560-125.jpg по круговой орбите радиуса r можно рассматривать как элементарный виток с круговым электрич. током, сила к-рого I равна заряду, делённому на период вращения 2560-126.jpg , т. е. 2560-127.jpg. Магн. момент такого витка с током равен (в системе СГС) 2560-128.jpg , где 2560-129.jpg - площадь, охватываемая витком, и, следовательно, 2560-130.jpg, где lz = mvr - проекция орбитального момента I частицы на ось z, перпендикулярную плоскости витка (т. е. плоскости движения частицы). Если движение частицы подчиняется квантовым законам, то lz квантуется: 2560-131.jpg, где т, может принимать любые целые значения в интервале от - l до +l(ml = 0, 2560-132.jpg1, 2560-133.jpg2, . . .,. 2560-134.jpgl), и 2560-135.jpg, т. е. кратен величине 2560-136.jpg, имеющей размерность магн. момента и играющей в данном случае роль элементарного магн. момента - "кванта" магн. момента частицы.

В системах атомной физики (атомах, молекулах и т. п.), где существ. роль играют электроны, единицей измерения магн. момента системы является магнетон Бора:

2560-137.jpg

где т е - масса электрона. В ядерной физике используется ядерный магнетон:

2560-138.jpg

где mp - масса протона. Т. о., магн. момент атомной или ядерной системы характеризуется соответствующим М. Поскольку магн. момент 2560-139.jpg системы (молекулы, атома, атомного ядра, элементарной частицы) определяет величину энергии взаимодействия системы с внешним магн. полем (2560-140.jpg , где U - напряжённость поля), а также энергию магн. взаимодействия частиц друг с другом, очевидно, что магн. взаимодействия в ядерных системах (ядерный магнетизм) примерно на 4 порядка слабее, чем в атомных системах.

Кроме механич. момента, обусловленного движением частицы в пространстве (орбитального момента), каждая элементарная частица (электрон, протон, нейтрон и др.), входящая в рассматриваемую систему (атом, ядро и т. д.), может обладать также собственным механич. моментом - спином и связанным с ним собственным (спиновым) магн. моментом.

Отношение магн. момента к механическому наз. гиромагн. отношением. Для орбит. момента, как указано выше, это отношение равно 2560-141.jpg . В случае спинового механич. момента гиромагн. отношение оказывается другим. Напр., из Дирака уравнения для электрона в нерелятивистском приближении во внешнем эл.-магн. поле (см. также Паули уравнение )следует, что для собств. магн. момента и спина электрона гиромагн. отношение равно е/тс, т. е. вдвое больше, чем для орбитального движения электрона. Но поскольку спин электрона равен 2560-142.jpg, собств. магн. момент электрона оказывается равным по абсолютной величине 2560-143.jpg

Для более точного определения собств. магн. момента электрона m е надо рассчитать его энергию взаимодействия с внешним магн. полем, точнее, собств. энергию электрона в этом поле. При этом, согласно квантовой электродинамике, следует учитывать также радиационные поправка, т. е. эффекты взаимодействия электрона с эл.-магн. вакуумом (с нулевыми колебаниями эл.-магн. поля). С учётом этих поправок собств. магн. момент электрона по абс. величине будет равен:

2560-144.jpg , где аномальный магнитный момент2560-145.jpg обусловлен радиац. поправками и очень мал по сравнению с 2560-146.jpg: во втором порядке разложения по теории возмущений, где малым параметром является постоянная тонкой структуры

2560-147.jpg

Для определения собств. магн. моментов адронов, напр. нуклонов, кроме учёта вкладов эл.-магн. взаимодействия необходимо учитывать гораздо большие по величине (и, следовательно, более важные) вклады сильного взаимодействия частиц, определяющих структуру нуклонов. Именно вследствие сложной структуры нуклонов значения собств. магн. моментов протона и нейтрона значительно отличаются от ядерного М.

В. Д. Kукин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Синонимы:

Смотреть что такое "МАГНЕТОН" в других словарях:

  • МАГНЕТОН — (1) магнетон Бора единица магнитного момента (μΒ), применяемая в атомной физике; (2) магнетон ядерный единица магнитного момента (μΝ), применяемая в ядерной физике при измерении магнитных моментов нуклонов и атомных ядер …   Большая политехническая энциклопедия

  • Магнетон — Бора Ядерный магнетон Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюда из …   Википедия

  • МАГНЕТОН — единица измерения магнитного момента в физике атома, атомного ядра и элементарных частиц. Магнитный момент, обусловленный орбитальным движением электронов в атоме и их спином, измеряется в М. Бора: ?Б = e./2mec ? 9,2741.10 21 эрг/Гс = 9,2741.10… …   Большой Энциклопедический словарь

  • МАГНЕТОН — МАГНЕТОН, магнетона, муж. (физ.). Элементарное количество магнетизма (по аналогии с электроном). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • магнетон — сущ., кол во синонимов: 2 • единица (830) • момент (51) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • магнетон — Ед. измерения магн. момента, принятая в ат. и яд. физике. Магн. момент ат. систем в осн. обусловлен движение ЦБ = eh/(2mc) = 9,273 • 10 25 ДжДкг • с), где h — пост. Планка, е и т — абсолют. величины заряда и массы электрона …   Справочник технического переводчика

  • магнетон — 1) м. бора единица магнитного момента в атомной физике; 2) м. ядерный единица магнитного момента в ядерной физике, используемая при измерении магнитных моментов атомных ядер и нуклонов, Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. магнетон… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • магнетон — единица измерения магнитного момента в физике атома, атоме ядра и элементарных частиц. Магнитный момент, обусловленный орбитальным движением электронов в атоме и их спином, измеряется в магнетонах Бора: µБ = еħ/2mеc ≈ 9,2741·10… …   Энциклопедический словарь

  • магнетон — magnetonas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dalelių magnetinio momento matavimo vienetas. atitikmenys: angl. magneton vok. Magneton, n rus. магнетон, m pranc. magnéton, m …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • магнетон — magnetonas statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelių magnetinio momento vienetas. atitikmenys: angl. magneton rus. магнетон …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.