原子核的磁矩

關(guān)于原子核的磁矩第一頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日1.原子核外軌道電子的磁矩質(zhì)量m，電荷-q的粒子作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于環(huán)形電流，產(chǎn)生磁矩和角動(dòng)量Pl

.

與Pl有如下關(guān)系:

§1.3原子核的磁矩第二頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日電子軌道磁矩：其中：gl

=-1gs=-2其中：電子的磁矩：電子自旋磁矩：玻爾磁子第三頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.核子的自旋磁矩由于核子為自旋為1/2的費(fèi)米子，因此核子也有相應(yīng)的自旋磁矩。質(zhì)子的自旋磁矩為：中子的自旋磁矩為：為核磁子

如果核子也像電子是點(diǎn)粒子，按狄拉克方程可得出比較實(shí)測(cè)結(jié)果：第四頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

質(zhì)子、中子不是基本粒子，而具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中子為中性粒子，具有磁矩，說(shuō)明中子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有電荷。用核子的夸克模型可得到：核子反常磁矩的存在說(shuō)明：第五頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.原子核的磁矩原子核的磁矩等于核內(nèi)所有質(zhì)子的軌道磁矩與所有核子自旋磁矩的矢量和。其中：中子不帶電，其軌道磁矩為零。第六頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日若原子核的自旋為核磁矩在z

方向的投影為:磁矩是量子化的，則原子核的磁矩為：gI核朗德因子，因此包含了核結(jié)構(gòu)的信息。mI取值為I,I-1,I-2…,-I+1,-I。在z方向投影有2I+1個(gè)值也有2I+1個(gè)值第七頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日

這就是為什么原子光譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)譜線的間距比精細(xì)結(jié)構(gòu)譜線的間距要小很多的原因。

mP比me大1836倍核磁子N只有玻爾磁子B的1/1836核的磁矩比原子中的電子磁矩要小很多。通常所說(shuō)的核磁矩是

mI=I

時(shí)的取值，也就是磁矩在z方向上投影的最大值來(lái)表征磁矩的大小，最大投影記作：第八頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日核子的磁矩像角動(dòng)量一樣可以互相抵消。以氘核為例，假設(shè)氘核的基態(tài)是s態(tài)，即軌道角動(dòng)量為零，僅由質(zhì)子和中子的自旋磁矩確定.實(shí)驗(yàn)值：

說(shuō)明氘核的基態(tài)并不完全是s態(tài)，混入了d態(tài)。

(見(jiàn)第四章§4.1)第九頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于2023年，星期日第十頁(yè)，共十二頁(yè)，編輯于