Магнитный момент нуклона

Магнитный момент нуклона Магнитные моменты нуклонов Магнитные моменты нуклонов измеряются в ядерных магнетонах (μN) и магнетонах Бора (μB).   Магнитные моменты […]

Магнитный момент нуклона

  • Магнитные моменты нуклонов

    • Магнитные моменты нуклонов измеряются в ядерных магнетонах (μN) и магнетонах Бора (μB).  
    • Магнитные моменты протона и нейтрона различны и указывают на их состав.  
  • История измерений

    • Магнитный момент протона был измерен в 1933 году Отто Стерном.  
    • Магнитный момент нейтрона был измерен в 1940 году Луисом Альваресом и Феликсом Блохом.  
  • Значение магнитных моментов

    • Магнитные моменты нуклонов используются в различных приложениях, таких как ядерный магнитный резонанс и рассеяние нейтронов.  
    • Магнитные моменты указывают на состав нуклонов и их взаимодействие с обычной материей.  
  • Кварковая модель

    • В 1960-х годах была разработана кварковая модель, объясняющая магнитные моменты нуклонов.  
    • Нуклоны состоят из трех кварков, магнитные моменты которых объединяются.  
  • Гиромагнитные соотношения

    • Гиромагнитные отношения нуклонов выражаются в терминах g-факторов и гиромагнитных отношений.  
    • Гиромагнитные отношения используются в приложениях ядерного магнитного резонанса.  
  • Взаимодействие нуклонов с магнитным полем

    • Нуклоны подвергаются крутящему моменту, стремящемуся ориентировать их магнитный момент параллельно полю.  
    • Ларморовская частота определяется произведением гиромагнитного отношения на напряженность магнитного поля.  
    • Нейтрон прецессирует против часовой стрелки относительно внешнего магнитного поля.  
  • Ядерный магнитный резонанс

    • Используется для спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).  
    • ЯМР позволяет определять структуру молекул.  
  • Определение спина нейтрона

    • Взаимодействие магнитного момента нейтрона с магнитным полем использовалось для определения его спина.  
    • В 1949 году Хьюз и Берджи измерили угловое распределение отражений нейтронов, подтвердив спин 1/2.  
    • В 1954 году Шервуд и др. использовали эксперимент Штерна-Герлаха для разделения спиновых состояний нейтронов.  
  • Нейтроны для исследования свойств материалов

    • Нейтроны могут глубоко проникать в материю, что используется для исследования свойств вещества.  
    • Магнитный момент нейтрона используется для определения магнитных свойств материалов.  
  • Управление нейтронными пучками

    • Магнитный момент нейтрона позволяет управлять нейтронными пучками с помощью магнитных полей.  
    • Нейтронные магнитные зеркала и направляющие используют полное внутреннее отражение для управления пучками медленных нейтронов.  
  • Ядерные магнитные моменты

    • Магнитные моменты нуклонов вносят вклад в ядерный магнитный момент.  
    • Дейтрон обладает простейшим примером ядерного магнитного момента.  
  • Природа магнитных моментов нуклонов

    • Магнитные дипольные моменты могут быть созданы амперианскими или гилбертовскими магнитными диполями.  
    • Ферми показал, что магнитные моменты ядер являются амперианскими.  
  • Аномальные магнитные моменты и физика мезонов

    • Аномальные магнитные моменты нуклонов были проблемой на протяжении 30 лет.  
    • Вик предположил, что магнитные моменты могут быть вызваны квантово-механическими флуктуациями.  
    • КЭД объясняет аномальный магнитный момент электрона, но не нуклонов.  
    • Взаимодействие Юкавы для нуклонов опосредуется пионами-мезонами.  
  • История исследований магнитных моментов нуклонов

    • В период с конца 1948 по середину 1949 года появилось шесть статей о вычислениях нуклонных моментов второго порядка.  
    • Эти теории были провальными, так как давали результаты, сильно расходившиеся с наблюдениями.  
    • Серьезные усилия продолжались в течение следующих двух десятилетий, но без особого успеха.  
  • Кварковая модель магнитных моментов нуклонов

    • В кварковой модели адронов нейтрон состоит из одного верхнего и двух нижних кварков, а протон — из одного нижнего и двух верхних кварков.  
    • Магнитный момент нуклонов можно смоделировать как сумму магнитных моментов составляющих их кварков.  
    • Расчет предполагает, что кварки ведут себя как точечные частицы Дирака.  
  • Успехи и противоречия

    • В 1964 году М. Бег, Б. Ли и А. Паис теоретически рассчитали отношение магнитных моментов протона к нейтрону, что с точностью соответствует экспериментальному значению.  
    • Противоречие квантово-механической основы расчета с принципом исключения Паули привело к открытию цветового заряда кварков О. Гринберг.  
  • Современные расчеты и сложности

    • Простой расчет дает точные оценки магнитных моментов нейтронов, протонов и других барионов.  
    • Массы кварков составляют лишь около 1% массы нуклона, что приводит к расхождению с расчетами.  
    • Сложная система кварков и глюонов требует релятивистского подхода.  
  • Вычислительные ресурсы и дальнейшие исследования

    • Магнитные моменты нуклонов были успешно вычислены на основе первых принципов, что потребовало значительных вычислительных ресурсов.  
    • Исследования продолжаются, включая изучение эффекта Ааронова–Кашера и нейтронного микроскопа ЛАРМОРА.  

Полный текст статьи:

Магнитный момент нуклона

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх