Инженерная графика
Физика
Атомные станции
Строймех
ТКМ
Начертательная геометрия
Экология энергетики
Сопромат
Готика
Черчение
Теплотехника
Математика

Театр

Конспект лекций
Атомная энергетика
Карта

Ядерная физика начало

Магнитный момент ядра

Магнитный момент – основная физическая величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Магнитными моментами обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитные моменты отдельных элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов) обусловлено существованием у них спина (см. пояснения к (1.6.10)). Магнитные моменты ядер складываются из спиновых магнитных моментов протонов и нейтронов, образующих эти ядра, а также из магнитных моментов, связанных с их орбитальным движением внутри ядра по тем же правилам, по которым вычисляется спин ядра.

В соответствии с (1.6.10) магнитный момент ядра равен

,

(1.6.11)

гдеg гиромагнитный множитель (отношение), равный отношению величины магнитного момента к величине механического:

(1.6.12)

В (1.6.12) приняты следующие обозначения: е– элементарныйэлектрический заряд; mp – масса протона; с – скорость света в вакууме; μ – безразмерное число. Проекция магнитного момента  на ось Z, которая совпадает с направлением внешнего магнитного поля, будет равна, согласно(1.6.4):

(1.6.13)

где величина

 5,05×10-27 Дж/Тл

(1.6.14)

называется ядерным магнетоном Бора. Магнетон Бора является такой же универсальной единицей измерения магнитных моментов ядер, какой служит элементарный электрический заряд едля измерения заряда тел, или постоянная планка  для измерения механических моментов. Точно так же безразмерное число μ  служит для измерения магнитных моментов ядер в единицах ядерных магнетонов Бора , подобно атомному номерупри измерении заряда ядер в единицах е, или квантовым числам при измерении механических моментов в единицах постоянной Планка . Ядерный магнетон Бора в =1836 раз меньше электронного М0 магнетона Бора, который используется в атомной физике.

Элементы квантовой механики

Соотношение неопределенностей

Современная трактовка корпускулярно-волнового дуализма может быть выражена словами: для атомного объекта существует потенциальная возможность проявлять себя, в зависимости от внешних условий, либо как волна, либо как частица, либо промежуточным образом. Именно в этой потенциальной возможности различных проявлений свойств, присущих микрообъекту, и состоит дуализм волна - частица.

Существует критерий, показывающий в каких случаях можно ограничиться классическими представлениями. Этот критерий связан с постоянной Планка ħ. Анализ причин существования этого предела, который называют принципом неопределенности, провел В. Гейзенберг (1927). Количественные соотношения, выражающие этот принцип в конкретных случаях, называют соотношениями неопределенностей. Наиболее важными являются два соотношения.

Первое из них ограничивает точности одновременного измерения координаты (х, у, z) и соответствующих проекций импульса частицы (px, py, pz), причем неопределенности этих величин удовлетворяют условию:

∆x ∆px ≥ ћ

∆y ∆py ≥ ћ

∆z ∆pz ≥ ћ

(12.1)

(В точных соотношениях слева под ∆x и ∆px и других координат и импульсов должны пониматься среднеквадратичные отклонения от средних величин, а справа - ћ/2. Так как для принципиальных вопросов важно знать лишь порядок величины, то можно не пользоваться точными соотношениями.)

Второе соотношение устанавливает неопределенность измерения энергии, ∆E, за данный промежуток времени ∆t:

∆E·∆t ≥ ћ

(12.2)

Первое из этих двух соотношений утверждает, что если положение частицы, например, по оси X изве­стно с неопределенностью ∆x, то в тот же момент проекцию импульса частицы на эту же ось можно измерить только с неопределенностью ∆px ≈ ћ/(∆x). Заметим, что эти ограничения не касаются одновременного измерения координаты частицы по одной оси и проекции импульса — по другой: величины х и ру, у и рг и т. д. могут иметь одновременно точные значения. Таким образом, для микрочастицы не существует состояний, в которых ее проекция импульса и координата на этой же оси проекций имели бы одновременно точные значения. Не возможно одновременно точно определить координату и соответствующую ей проекцию импульса. Это ограничение не связано с несовершенством методов измерения или измерительных приборов, а является следствием специфики микрообъектов, а именно их двойственной корпускулярно-волновой природы

Магнитный момент ядра