Магнитный момент - протон
Cтраница 4
Ядерный спин 12С равен нулю, спин протона составляет / 2 - Магнитный момент протона также может быть ориентирован параллельно или антипараллельно по отношению к внешнему магнитному полю. Вследствие взаимодействия между магнитными моментами электрона и ядра магнитное поле вблизи электрона изменяется - оно становится несколько большим или меньшим, чем магнитное поле, действующее на свободный электрон. Однако, как можно видеть из рисунка, лишь некоторые переходы между этими состояниями оказываются разрешенными. [46]
Обратим внимание на то, что магнитный момент электрона равен магнетону Бора, магнитный момент протона больше ядерного магнетона. [47]
В конце 1933 г. большую сенсацию произвели опубликованные Штерном и Фришем 3 результаты измерения магнитного момента протона методом молекулярных пучков. Момент протона оказался почти втрое больше теоретически ожидаемой величины. Как показал Ланде, известные тогда магнитные моменты ядер с нечетным числом протонов могут быть объяснены движением одного протона, если приписать ему аномальный магнитный момент. Игорь Евгеньевич предложил мне попытаться объяснить известные тогда магнитные моменты ядер с нечетным числом нейтронов, предположив, что эти моменты обязаны магнитному моменту нейтрона. Через пару недель стало ясно: сделать это можно, если приписать нейтрону отрицательный магнитный момент, по величине равный половине ядерного магнетона. Отрицательный знак магнитного момента означает, что он направлен противоположно спиновому моменту импульса нейтрона. [48]
 |
Блок-схема для определения напряженности магнитного поля с использованием ядерного магнитного резонанса. [49] |
Разность энергий, соответствующая таким двум состояниям протона, составляет 2трЯ, где тр - магнитный момент протона. [50]
Разность энергий, соответствующая таким двум состояниям протона, составляет 2трН, где тр - магнитный момент протона. [51]
 |
Различные модификации структуры нейтрона и протона. [52] |
Как уже говорилось в § 1, наличие магнитного момента у нейтрона и большое значение магнитного момента протона могут быть объяснены только в предположении сложной структуры нуклона. Воспользуемся представлениями об испускании и поглощении мезонов нуклонами, изложенными в предыдущем параграфе, и предположим, что нуклон имеет структуру, аналогичную структуре атома. [53]
То обстоятельство, что нейтрон, хотя он и нейтральный, обладает магнитным моментом, а магнитный момент протона в 2 8 раза больше, чем предсказывает формула Дирака, нашло свое объяснение в современной теории элементарных частиц. [54]
Измерение магнитных моментов других атомных ядер показало, что они близки по абсолютной величине к значению магнитного момента протона и сильно отличаются от значения магнитного момента электрона. Это является серьезным аргументом против протонно-электронной модели ядра. Значения спинов ядер также противоречат этой модели. По этим и некоторым другим соображениям стало ясно, что в составе атомного ядра не может быть электронов. Однако ядро не может состоять из одних протонов, так как в таком ядре А всегда было бы равно Z. Должны существовать какие-то новые частицы, которые входят в состав ядра наряду с протонами. Эти частицы были вскоре открыты. [55]
В телах число электронов равно числу протонов, а собственный магнитный момент электрона во много раз больше магнитного момента протона. Ясно, что именно электроны играют главную роль в магнитных свойствах тел различной природы. Правда, удается не только обнаружить и измерить магнитные моменты атомных ядер ( хорошо известны магнитные моменты практически всех атомных ядер), ко и исследовать магнитные свойства веществ, обусловленные существованием ядерных магнитных моментов. Часть физики магнитных явлений, занятая исследованиями магнитных свойств ядерных частиц, называется ядерным магнетизмом. [56]
Несмотря на отсутствие электрического заряда, у нейтрона оказался магнитный момент, по порядку величины близкий к магнитному моменту протона и равный - 1 91 ядерного магнетона. Знак минус указывает, что, в отличие от протона, магнитный и механический моменты нейтрона направлены в противоположные стороны. Представление о протонно-нейтронном составе атомных ядер подтверждено большим экспериментальным Материалом и в наши дни является общепризнанным. [57]
Страницы: 1 2 3 4