«Магнетон»

единица измерения магнитного момента (См. Магнитный момент), принятая в атомной и ядерной физике.

Магнитный момент атомных систем в основном обусловлен движением электронов и их Спином и измеряется в магнетонах Бора:

эрг/гс (1)

Здесь ħ —Планка постоянная, е и m — абсолютные величина заряда и масса электрона, с —скорость света.

В ядерной физике магнитные моменты измеряются в ядерных магнетонах, отличающихся от μ_Б заменой массы электрона m на массу протона М:

эрг/гс (2)

Физический смысл величины μ_Б легко понять из полуклассического рассмотрения движения электрона по круговой орбите радиуса rсо скоростью v. Такая система аналогична витку с током, сила I которого равна заряду, деленному на период вращения: I = ev /2πr. Согласно классической электродинамике, магнитный момент витка с током, охватывающего площадь S, равен в системе Гаусса (см. СГС система единиц)μ = IS/c = evr /2c, или μ = eM_l /2mc, гдеM_l = mvr — орбитальный момент количества движения электрона. Если учесть, что по квантовым законам орбитальный момент M_l электрона может принимать лишь дискретные значения, кратные постоянной Планка, M_l = l ħ, где l= 0, 1, 2,..., то получится следующее выражение:

Таким образом, магнитный момент электрона, находящегося в состоянии с орбитальным моментом M_l, кратен М. Бора. Следовательно, в данном случае μ_Б играет роль элементарного магнитного момента — «кванта» магнитного момента электрона.

Помимо орбитального момента количества движения M_l, обусловленного вращением, электрон обладает собственным механическим моментом — спином, равным s = ¹/₂ (в единицах ħ). Спиновый магнитный момент μ_s = 2μ_Бs, то есть в 2 раза больше величины, которую следовало ожидать на основании формулы (3), но так какs = ¹/₂, то μ_s электрона также равен М. Бора: μ_s = μ_Б. Этот факт непосредственно вытекает из релятивистской квантовой теории электрона, в основе которой лежит Дирака уравнение.

Ядерный М. имеет аналогичный смысл: это магнитный момент, создаваемый движением протона (внутри ядра) с орбитальным моментомl = 1. Однако собственные магнитные моменты ядерных частиц — протона и нейтрона, обладающих, как и электрон, спином ¹/₂, значительно отличаются от тех значений, которые они должны были бы иметь по теории Дирака. Аномальные магнитные моменты этих частиц обусловлены их сильным взаимодействием (См. Сильные взаимодействия).

Д. В. Гольцов.

1. магнето́н;
2. магнето́ны;
3. магнето́на;
4. магнето́нов;
5. магнето́ну;
6. магнето́нам;
7. магнето́н;
8. магнето́ны;
9. магнето́ном;
10. магнето́нами;
11. магнето́не;
12. магнето́нах.

МАГНЕТО́Н, магнетона, муж. (физ.). Элементарное количество магнетизма (по аналогии с электроном).

м.

Единица измерения магнитного момента, принятая в атомной физике.

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 = 9,2741.10-24 Дж/Т, где . - постоянная Планка, e - элементарный электрический заряд, me - масса электрона, c - скорость света. Магнитный момент нуклонов и ядер измеряется в ядерных магнетонах: ?я = e./2mpc ? 5,0508.10-24 эрг/Гс = 5,0508.10-27 Дж/Т, где mp - масса протона.

Внесистемная единица магнитного момента, применяемая в ат. и яд. физике.

муж.;
физ. magneton

(единица магнитного момента) magneton

m.magneton

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:

(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:

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.

магнето́н

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:µ_Б = еħ/2m_еc ≈ 9,2741·10^-21эрг/Гс = 9,2741·10^-24Дж/Т,где ħ — постоянная Планка, е — элементарный электрический заряд, m_е — масса электрона, с — скорость света. Магнитный момент нуклонов и ядер измеряется в ядерных магнетонах:µ_я = еħ/2m_рc ≈ 5,0508·10^-24эрг/Гс = 5,0508·10^-27Дж/Т,где m_p — масса протона.

* * *

МАГНЕТО́Н, единица измерения магнитного момента в физике атома, атомного ядра и элементарных частиц. Магнитный момент, обусловленный орбитальным движением электронов в атоме и их спином(см. СПИН), измеряется в М. Бора: m_Б = eћ/2m_ec » 9,2741·10^-21 эрг/Гс = 9,2741·10^-24 Дж/Т, где ћ — постоянная Планка, e — элементарный электрический заряд, m_e — масса электрона, c — скорость света. Магнитный момент нуклонов и ядер измеряется в ядерных магнетонах: m_я = eћ/2m_pc » 5,0508·10^-24 эрг/Гс = 5,0508·10^-27 Дж/Т, где m_p — масса протона.

МАГНЕТОН — (1) магнетон Бора единица магнитного момента (μ_Β), применяемая в атомной физике; (2) магнетон ядерный — единица магнитного момента (μ_Ν), применяемая в ядерной физике при измерении магнитных моментов нуклонов и атомных ядер.