✖


Jump to content

Магнитный момент нуклона

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.

Магнитные моменты нуклона — это собственные магнитные дипольные моменты и µ нейтрона , символы µ p и протона n . Ядро которые атома состоит из протонов и нейтронов — нуклонов, ведут себя как маленькие магниты . Их магнитная сила измеряется их магнитными моментами. Нуклоны взаимодействуют с обычной материей либо посредством ядерной силы , либо через свои магнитные моменты, при этом заряженный протон также взаимодействует посредством силы Кулона .

Магнитный момент протона был непосредственно измерен в 1933 году командой Отто Штерна в Гамбургском университете . Хотя в середине 1930-х годов косвенными методами было установлено, что нейтрон обладает магнитным моментом, Луис Альварес и Феликс Блох провели первое точное прямое измерение магнитного момента нейтрона в 1940 году. Магнитный момент протона используется для измерения молекул. методом протонного ядерного магнитного резонанса . Магнитный момент нейтрона используется для исследования атомной структуры материалов с использованием методов рассеяния и для управления свойствами нейтронных пучков в ускорителях частиц.

Существование магнитного момента нейтрона и большая величина магнитного момента протона указывают на то, что нуклоны не являются элементарными частицами . Чтобы элементарная частица имела собственный магнитный момент, она должна иметь как спин , так и электрический заряд . Нуклоны имеют спин ħ /2 , но нейтрон не имеет суммарного заряда. Их магнитные моменты вызывали недоумение и не поддавались серьезному объяснению до тех пор, пока кварковая модель адронных в 1960-х годах не была разработана частиц. Нуклоны состоят из трех кварков, и магнитные моменты этих элементарных частиц в совокупности дают нуклонам магнитные моменты.

Описание

[ редактировать ]
Схематическая диаграмма, изображающая спин нейтрона в виде черной стрелки и силовые линии магнитного поля, связанные с магнитным моментом нейтрона. На этой диаграмме спин нейтрона направлен вверх, но силовые линии магнитного поля в центре диполя направлены вниз.

Рекомендованное CODATA 63 значение магнитного момента протона составляет µ p = 2,792 847 344 µ (82   N ) [1] = 0,001 521 032 202 30 (45)   µ B . ‍ [2] Наилучшим доступным измерением значения магнитного момента нейтрона является μ n = −1,913 042 76 (45)   μ N . ‍ [3] [4] Здесь μ N — ядерный магнетон , стандартная единица измерения магнитных моментов ядерных компонентов, а μ B — магнетон Бора , оба являются физическими константами . В единицах СИ эти значения составляют μ p = 1,410 606 795 45 (60) × 10. −26  J⋅T −1 ‍ [5] и µ n = −9,662 3653 (23) × 10 −27  J⋅T −1 . ‍ [6] Магнитный момент — векторная величина, и направление магнитного момента нуклона определяется его спином. [7] : 73  нейтрона Крутящий момент , возникающий в результате внешнего магнитного поля , направлен на выравнивание вектора вращения нейтрона напротив вектора магнитного поля. [8] : 385 

Ядерный магнетон — это спиновый магнитный момент частицы Дирака , заряженной элементарной частицы со спином 1/2 и массой протона m p , в которой аномальные поправки игнорируются. [8] : 389  Ядерный магнетон – это где e — элементарный заряд , а ħ — приведенная постоянная Планка . [9] Магнитный момент такой частицы параллелен ее спине. [8] : 389  Поскольку нейтрон не имеет заряда, по аналогичному выражению он не должен иметь магнитного момента. [8] : 391  Таким образом, ненулевой магнитный момент нейтрона указывает на то, что он не является элементарной частицей. [10] Знак магнитного момента нейтрона — знак отрицательно заряженной частицы. Аналогично, то, что магнитный момент протона, µ p /⁠ µ N ≈ 2,793, почти не равен 1 µ N, указывает на то, что он тоже не является элементарной частицей. [9] Протоны и нейтроны состоят из кварков , и магнитные моменты кварков можно использовать для вычисления магнитных моментов нуклонов. [11]

Хотя нуклоны взаимодействуют с обычной материей посредством магнитных сил, магнитные взаимодействия на много порядков слабее ядерных взаимодействий. [12] Таким образом, влияние магнитного момента нейтрона очевидно только для нейтронов низкой энергии или медленных нейтронов. [12] Поскольку значение магнитного момента обратно пропорционально массе частицы, ядерный магнетон примерно в 1/2000 больше магнетона Бора . Таким образом, магнитный момент электрона примерно в 1000 раз больше, чем у нуклонов. [13]

Магнитные моменты антипротона и антинейтрона имеют те же величины, что и их античастицы.протон и нейтрон, но они имеют противоположный знак. [14]

Измерение

[ редактировать ]

Протон

[ редактировать ]

Магнитный момент протона был открыт в 1933 году Отто Штерном , Отто Робертом Фришем и Иммануэлем Эстерманном в Гамбургском университете . [15] [16] [17] Магнитный момент протона определялся путем измерения отклонения пучка молекулярного водорода магнитным полем. [18] За это открытие Штерн получил Нобелевскую премию по физике в 1943 году. [19]

Нейтрон

[ редактировать ]
Смотрите также: Открытие нейтрона

Нейтрон был открыт в 1932 году. [20] а поскольку он не имел заряда, предполагалось, что он не имеет магнитного момента. Косвенные данные свидетельствовали о том, что нейтрон имел ненулевое значение магнитного момента, [21] однако до тех пор, пока прямые измерения магнитного момента нейтрона в 1940 году не решили проблему. [22]

Значения магнитного момента нейтрона были независимо определены Р. Бахером. [23] в Мичиганском университете в Анн-Арборе (1933) и И. Я. Тамме и С. А. Альтшулере. [24] в Советском Союзе (1934 г.) по изучению сверхтонкой структуры атомных спектров. Хотя оценка Тамма и Альтшулера имела правильный знак и порядок величины ( μ n = −0,5 μ N ), результат был встречен со скептицизмом. [21] [7] : 73–75 

К 1934 году группы под руководством Стерна, ныне работающего в Технологическом институте Карнеги в Питтсбурге , и И. И. Раби из Колумбийского университета в Нью-Йорке независимо измерили магнитные моменты протона и дейтрона . [25] [26] [27] Измеренные значения для этих частиц лишь приблизительно согласовывались между группами, но группа Раби подтвердила более ранние измерения Штерна о том, что магнитный момент протона был неожиданно большим. [21] [28] Поскольку дейтрон состоит из протона и нейтрона с выровненными спинами, магнитный момент нейтрона можно определить путем вычитания магнитных моментов дейтрона и протона. [29] Полученное значение не было нулевым и имело знак, противоположный знаку протона. К концу 1930-х годов группа Раби установила точные значения магнитного момента нейтрона с помощью измерений с использованием недавно разработанных методов ядерного магнитного резонанса . [28]

Величина магнитного момента нейтрона была впервые непосредственно измерена Л. Альваресом и Ф. Блохом в Калифорнийском университете в Беркли в 1940 году. [22] Используя расширение методов магнитного резонанса, разработанных Раби, Альваресом и Блохом, определили магнитный момент нейтрона равным µ n = -1,93(2) µ N . Непосредственно измерив магнитный момент свободных нейтронов или отдельных нейтронов, свободных от ядра, Альварес и Блох разрешили все сомнения и неясности относительно этого аномального свойства нейтронов. [30]

Неожиданные последствия

[ редактировать ]

Большое значение магнитного момента протона и предполагаемое отрицательное значение магнитного момента нейтрона были неожиданными и не могли быть объяснены. [21] Неожиданные значения магнитных моментов нуклонов оставались загадкой до тех пор, пока в 1960-х годах не была разработана кварковая модель . [31]

Уточнение и развитие измерений Раби привели к открытию в 1939 году, что дейтрон также обладает электрическим квадрупольным моментом . [28] [32] Это электрическое свойство дейтрона мешало измерениям группы Раби. [28] Это открытие означало, что физическая форма дейтрона не была симметричной, что дало ценную информацию о природе ядерных сил, связывающих нуклоны. [28] Лаби был удостоен Нобелевской премии в 1944 году за свой резонансный метод регистрации магнитных свойств атомных ядер. [33]

Нуклонные гиромагнитные отношения

[ редактировать ]

Магнитный момент нуклона иногда выражается через его g -фактор , безразмерный скаляр. Соглашение, определяющее g -фактор для составных частиц, таких как нейтрон или протон, следующее: где µ — собственный магнитный момент, I — спиновый угловой момент , а g — эффективный g -фактор. [34] Хотя g -фактор безразмерен, для составных частиц он определяется относительно ядерного магнетона . нейтрона I Для ⁠ 1 / 2 ⁠ ħ -фактор нейтрона , поэтому g равен g n = −3,826 085 52 (90) , [35] в то время как g-фактор протона равен g p = 5,585 694 6893 (16) . ‍ [36]

Гиромагнитное отношение , символ γ , частицы или системы — это отношение ее магнитного момента к ее спиновому угловому моменту, или

Для нуклонов отношение традиционно записывают через массу и заряд протона по формуле

Гиромагнитное отношение нейтрона равно γ n = −1,832 471 74 (43) × 10. 8 с −1 ⋅T −1 . ‍ [37] Гиромагнитное отношение протона γ p = 2,675 221 8708 (11) × 10 8 с −1 ⋅T −1 . ‍ [38] Гиромагнитное отношение также представляет собой соотношение между наблюдаемой угловой частотой ларморовской прецессии и силой магнитного поля в приложениях ядерного магнитного резонанса. [39] например, при МРТ . величину γ /2 π, называемую «гамма-бар», выраженную в единицах МГц / Т По этой причине часто приводят . Величины γ n /⁠2 π = −29,164 6935 (69) МГц⋅T −1 ‍ [40] и γ p /⁠2 π = 42,577 478 461 (18) МГц⋅T −1 , ‍ [41] поэтому удобны. [42]

Физическое значение

[ редактировать ]
Направление ларморовской прецессии нейтрона. Центральная стрелка обозначает магнитное поле, маленькая красная стрелка — спин нейтрона.

Ларморовская прецессия

[ редактировать ]
Основная статья: Ларморовская прецессия

Когда нуклон помещается в магнитное поле, создаваемое внешним источником, на него действует крутящий момент, стремящийся ориентировать его магнитный момент параллельно полю (в случае нейтрона его спин антипараллелен полю). [43] Как и в случае с любым магнитом, этот крутящий момент пропорционален произведению магнитного момента и силы внешнего магнитного поля. Поскольку нуклоны обладают спиновым угловым моментом, этот крутящий момент заставит их прецессировать с четко определенной частотой, называемой ларморовской частотой . Именно это явление позволяет измерять ядерные свойства посредством ядерного магнитного резонанса. Ларморовскую частоту можно определить из произведения гиромагнитного отношения на напряженность магнитного поля. Поскольку для нейтрона знак γ n отрицательный, спиновый момент нейтрона прецессирует против часовой стрелки относительно направления внешнего магнитного поля. [44]

Протонный ядерный магнитный резонанс

[ редактировать ]
Основная статья: Протонный ядерный магнитный резонанс

Ядерный магнитный резонанс, использующий магнитные моменты протонов, используется в спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) . [45] Поскольку водорода-1 ядра находятся внутри молекул многих веществ, ЯМР может определить структуру этих молекул. [46]

Определение спина нейтрона

[ редактировать ]

Взаимодействие магнитного момента нейтрона с внешним магнитным полем использовалось для определения спина нейтрона. [47] В 1949 году Д. Хьюз и М. Бурги измерили нейтроны, отраженные от ферромагнитного зеркала, и обнаружили, что угловое распределение отражений соответствует спиновому. ⁠ 1 / 2 ⁠ . [48] В 1954 г. Дж. Шервуд, Т. Стефенсон и С. Бернштейн использовали нейтроны в эксперименте Штерна – Герлаха , в котором магнитное поле использовалось для разделения спиновых состояний нейтрона. [49] Они зафиксировали два таких спиновых состояния, соответствующих спину ⁠ 1/2 ​ ⁠ . частица [49] [47] До этих измерений вероятность того, что нейтрон имел спин ⁠ 3/2 ⁠ Частицу нельзя было исключить. [47]

Нейтроны используются для исследования свойств материалов

[ редактировать ]

Поскольку нейтроны являются нейтральными частицами, им не приходится преодолевать кулоновское отталкивание при приближении к заряженной цели, в отличие от протонов и альфа-частиц . [12] Нейтроны могут глубоко проникать в материю. [12] Поэтому магнитный момент нейтрона использовался для исследования свойств материи с использованием методов рассеяния или дифракции . [12] Эти методы предоставляют информацию, дополняющую рентгеновскую спектроскопию . [12] [46] В частности, магнитный момент нейтрона используется для определения магнитных свойств материалов в масштабах 1–100 Å с использованием холодных или тепловых нейтронов. [50] Б. Брокгауз и К. Шулль получили Нобелевскую премию по физике в 1994 г. за разработку этих методов рассеяния. [51]

Управление нейтронными пучками с помощью магнетизма

[ редактировать ]

Поскольку нейтроны не несут электрического заряда, нейтронными пучками невозможно управлять обычными электромагнитными методами, используемыми в ускорителях частиц . [52] Однако магнитный момент нейтрона позволяет в некоторой степени управлять нейтронами с помощью магнитных полей, включая формирование пучков поляризованных нейтронов. [53] [52] Один из методов основан на том факте, что холодные нейтроны будут отражаться от некоторых магнитных материалов с большой эффективностью при рассеянии под небольшими углами скольжения. [54] Отражение преимущественно выбирает определенные спиновые состояния, тем самым поляризуя нейтроны. Нейтронные магнитные зеркала и направляющие используют это явление полного внутреннего отражения для управления пучками медленных нейтронов. [55]

Ядерные магнитные моменты

[ редактировать ]
Основная статья: Ядерный магнитный момент

Поскольку атомное ядро ​​состоит из связанного состояния протонов и нейтронов, магнитные моменты нуклонов вносят вклад в ядерный магнитный момент или магнитный момент ядра в целом. [47] Ядерный магнитный момент также включает вклады от орбитального движения заряженных протонов. [47] Дейтрон, состоящий из протона и нейтрона, имеет простейший пример ядерного магнитного момента. [47] Сумма магнитных моментов протона и нейтрона дает 0,879 , что находится в пределах 3% от измеренного значения 0,857 мкН мкН . [56] В этом расчете спины нуклонов выровнены, но их магнитные моменты смещены из-за отрицательного магнитного момента нейтрона. [56]

Природа магнитных моментов нуклонов

[ редактировать ]
Магнитный дипольный момент может быть создан либо токовой петлей (вверху; ампериан), либо двумя магнитными монополями (внизу; гильбертиан). Магнитные моменты нуклонов амперовы.

Магнитный дипольный момент может быть создан двумя возможными механизмами . [57] Один из способов — это небольшая петля электрического тока, называемая «амперовским» магнитным диполем. Другой способ - с помощью пары магнитных монополей с противоположным магнитным зарядом, каким-то образом связанных вместе, называемых «гильбертовским» магнитным диполем. Однако элементарные магнитные монополи остаются гипотетическими и ненаблюдаемыми. На протяжении 1930-х и 1940-х годов не было ясно, какой из этих двух механизмов вызывает собственные магнитные моменты нуклонов. В 1930 году Энрико Ферми показал, что магнитные моменты ядер (в том числе и протона) амперовы. [58] На два типа магнитных моментов действуют разные силы в магнитном поле. На основании аргументов Ферми было показано, что собственные магнитные моменты элементарных частиц, включая нуклоны, являются амперовскими. Аргументы основаны на базовом электромагнетизме, элементарной квантовой механике и сверхтонкой структуре энергетических уровней атомного s-состояния. [59] В случае нейтрона теоретические возможности были решены лабораторными измерениями рассеяния медленных нейтронов на ферромагнитных материалах в 1951 году. [57] [60] [61] [62]

Аномальные магнитные моменты и физика мезонов

[ редактировать ]
Смотрите также: Аномальный магнитный дипольный момент.

Аномальные значения магнитных моментов нуклонов представляли собой теоретическое затруднение на протяжении 30 лет с момента их открытия в начале 1930-х годов до развития кварковой модели в 1960-х годах. [31] Значительные теоретические усилия были затрачены на попытки понять происхождение этих магнитных моментов, но неудачи этих теорий были вопиющими. [31] Большая часть теоретического внимания была сосредоточена на разработке ядерно-силового эквивалента чрезвычайно успешной теории, объясняющей малый аномальный магнитный момент электрона. [31]

Проблема происхождения магнитных моментов нуклонов была осознана еще в 1935 г. Г. С. Уик предположил, что магнитные моменты могут быть вызваны квантово-механическими флуктуациями этих частиц в соответствии с теорией бета-распада Ферми 1934 г. [63] Согласно этой теории, нейтрон частично, регулярно и ненадолго распадается на протон, электрон и нейтрино как естественное следствие бета-распада . [64] Согласно этой идее, магнитный момент нейтрона был вызван мимолетным существованием большого магнитного момента электрона в ходе этих квантово-механических флуктуаций, величина магнитного момента определялась длительностью времени, в течение которого виртуальный электрон находился в существовании. [65] Однако теория оказалась несостоятельной, когда Х. Бете и Р. Бахер показали, что она предсказывает значения магнитного момента, которые либо слишком малы, либо слишком велики, в зависимости от умозрительных предположений. [63] [66]

Подобные соображения для электрона оказались гораздо более успешными. В квантовой электродинамике (КЭД) аномальный магнитный момент частицы возникает из-за небольшого вклада квантово-механических флуктуаций в магнитный момент этой частицы. [67] Дирака По прогнозам, g-фактор для магнитного момента будет g = -2 для отрицательно заряженной частицы со спином 1/2. Для таких частиц, как электрон , этот «классический» результат отличается от наблюдаемого значения примерно на 0,1%; отличием от классического значения является аномальный магнитный момент. Измеренный g - фактор электрона равен -2,002 319 304 360 92 (36) . ‍ [68] КЭД — это теория передачи электромагнитной силы фотонами. Физическая картина такова, что эффективный магнитный момент электрона возникает за счет вклада «голого» электрона, которым является частица Дирака, и облака «виртуальных», короткоживущих электрон-позитронных пар и фотонов, окружающих эту частицу. как следствие QED. Эффекты этих квантово-механических флуктуаций можно вычислить теоретически с помощью диаграмм Фейнмана с петлями. [69]

Однопетлевая поправка к магнитному дипольному моменту фермиона. Сплошные линии вверху и внизу представляют фермион (электрон или нуклон), волнистые линии представляют частицу, передающую силу (фотоны для КЭД, мезоны для ядерной силы). Средние сплошные линии представляют виртуальную пару частиц (электрон и позитрон для КЭД, пионы для ядерного взаимодействия).

Однопетлевой вклад в аномальный магнитный момент электрона, соответствующий первому порядку и наибольшей поправке в КЭД, находится путем расчета вершинной функции, показанной на диаграмме справа. Расчет был открыт Дж. Швингером в 1948 году. [67] [70] Вычисленное в четвертом порядке предсказание КЭД аномального магнитного момента электрона согласуется с экспериментально измеренным значением более чем на 10 значащих цифр, что делает магнитный момент электрона одним из наиболее точно проверенных предсказаний в истории физики . [67]

По сравнению с электроном аномальные магнитные моменты нуклонов огромны. [10] G-фактор протона равен 5,6, а беззарядный нейтрон, который вообще не должен иметь магнитного момента, имеет g-фактор -3,8. Однако заметим, что аномальные магнитные моменты нуклонов, то есть их магнитные моменты за вычетом ожидаемых магнитных моментов частиц Дирака, примерно равны, но имеют противоположный знак: µ p − 1,00 µ N = + 1,79 µ N , но µ п - 0,00 мкм N знак равно -1,91 мкм N . [71]

Взаимодействие Юкавы для нуклонов было открыто в середине 1930-х годов, и это ядерное взаимодействие осуществляется пион -мезонами . [63] Параллельно с теорией электрона существовала гипотеза о том, что петли более высокого порядка, включающие нуклоны и пионы, могут генерировать аномальные магнитные моменты нуклонов. [9] Физическая картина заключалась в том, что эффективный магнитный момент нейтрона возникал в результате совокупного вклада «голого» нейтрона, равного нулю, и облака «виртуальных» пионов и фотонов, окружающих эту частицу вследствие ядерного и электромагнитного воздействия. силы. [7] : 75–80  [72] Диаграмма Фейнмана справа представляет собой примерно диаграмму первого порядка, в которой роль виртуальных частиц играют пионы. Как отмечал А. Паис , «в период с конца 1948 по середину 1949 года появилось по крайней мере шесть работ, в которых сообщалось о расчетах нуклонных моментов второго порядка». [31] Эти теории также, как отметил Паис, оказались «провальными» — они дали результаты, которые резко расходились с наблюдениями. Тем не менее, серьезные усилия в этом направлении продолжались в течение следующих нескольких десятилетий, но без особого успеха. [9] [72] [73] Эти теоретические подходы были неправильными, поскольку нуклоны представляют собой составные частицы, магнитные моменты которых возникают из их элементарных компонентов — кварков. [31]

Кварковая модель магнитных моментов нуклонов

[ редактировать ]

В кварковой модели адронов заряд нейтрон состоит из одного верхнего кварка ( ⁠+ + 2/3 заряд ⁠ (   e ) и два даун-кварка ⁠− + 1 / 3 ⁠   e ), а протон состоит из одного нижнего кварка (заряд ⁠− + 1/3 ⁠ ) и два ап - кварка (   e заряд ⁠+ +  2  / 3 ⁠  e ). [74] Магнитный момент нуклонов можно смоделировать как сумму магнитных моментов составляющих кварков: [11] хотя эта простая модель противоречит сложности Стандартной модели физики элементарных частиц . [75] Расчет предполагает, что кварки ведут себя как точечные частицы Дирака , каждая из которых имеет свой собственный магнитный момент, рассчитанный с использованием выражения, аналогичного приведенному выше для ядерного магнетона: где переменные с индексом q относятся к магнитному моменту, заряду или массе кварка. [11] Упрощенно, магнитный момент нуклона можно рассматривать как результат векторной суммы магнитных моментов трех кварков плюс орбитальных магнитных моментов, вызванных движением трех заряженных кварков внутри него. [11]

В одном из первых успехов Стандартной модели (теории SU(6)) в 1964 году М. Бег, Б. Ли и А. Пайс теоретически рассчитали соотношение магнитных моментов протона и нейтрона, равное ⁠− + 3 / 2 ⁠ , что с точностью до 3 % согласуется с экспериментальным значением. [76] [77] [78] Измеренное значение этого отношения составляет -1,459 898 06 (34) . [79] Противоречие квантовомеханической основы этого расчета с принципом запрета Паули привело к открытию в 1964 г. цветового заряда кварков О. Гринбергом . [76]

На основе нерелятивистской квантово-механической волновой функции для барионов, состоящих из трех кварков, простой расчет дает довольно точные оценки магнитных моментов нейтронов, протонов и других барионов. [11] Для нейтрона магнитный момент равен µ n = ⁠  4  / 3 ⁠ μ d − ⁠ 1 / 3 ⁠ µ u , где µ d и µ u — магнитные моменты для нижнего и верхнего кварков соответственно. Этот результат объединяет собственные магнитные моменты кварков с их орбитальными магнитными моментами и предполагает, что три кварка находятся в определенном, доминирующем квантовом состоянии. [11]

Барион Магнитный момент
кварковой модели 		Вычисленный
( ) 		Наблюдается
( )
п ⁠  4  / 3 ⁠ μ u − ⁠  1  / 3 ⁠ μ d 2.79 2.793
н ⁠  4  / 3 ⁠ μ d − ⁠  1  / 3 ⁠ μ u −1.86 −1.913

Результаты этого расчета обнадеживают, но массы верхних и нижних кварков предполагались равными ⁠ 1/3 ⁠ нуклона . масса [11] Масса кварков на самом деле составляет всего лишь около 1% массы нуклона. Это несоответствие проистекает из сложности Стандартной модели нуклонов, где большая часть их массы возникает в глюонных полях, виртуальных частицах и связанной с ними энергии, которые являются важными аспектами сильного взаимодействия . [75] [80] Более того, сложная система кварков и глюонов, составляющих нуклон, требует релятивистского подхода. [81] Магнитные моменты нуклонов были успешно рассчитаны на основе первых принципов , что потребовало значительных вычислительных ресурсов. [82] [83]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Значение CODATA 2022: отношение магнитного момента протона к ядерному магнетону» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  2. ^ «Значение CODATA 2022: отношение магнитного момента протона к магнетону Бора» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  3. ^ «Значение CODATA 2022: отношение магнитного момента нейтрона к ядерному магнетону» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  4. ^ Беринджер, Дж.; и др. (Группа данных о частицах) (2012). «Обзор физики элементарных частиц, частичное обновление 2013 г.» (PDF) . Физ. Преподобный Д. 86 (1): 010001. Бибкод : 2012PhRvD..86a0001B . дои : 10.1103/PhysRevD.86.010001 . Проверено 8 мая 2015 г.
  5. ^ «Значение CODATA 2022: магнитный момент протона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  6. ^ «Значение CODATA 2022: магнитный момент нейтрона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с Вонсовский, Сергей (1975). Магнетизм элементарных частиц . Москва: Издательство «Мир».
  8. ^ Перейти обратно: а б с д Шанкар, Р. (1994). Принципы квантовой механики (2-е изд.). Клювер Академик / Пленум Пресс . п. 676. дои : 10.1007/978-1-4757-0576-8 . ISBN  978-1-4757-0576-8 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д Бьоркен, доктор юридических наук; Дрелл, С.Д. (1964). Релятивистская квантовая механика . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. стр. 241–246 . ISBN  978-0070054936 .
  10. ^ Перейти обратно: а б Хауссер, О. (1981). «Ядерные моменты». в Лернере, РГ ; Тригг, Г.Л. (ред.). Энциклопедия физики . Ридинг, Массачусетс: Издательство Addison-Wesley. стр. 679–680. ISBN  978-0201043136 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Перкинс, Дональд Х. (1982). Введение в физику высоких энергий . Ридинг, Массачусетс: Эддисон Уэсли. стр. 201–202 . ISBN  978-0-201-05757-7 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Сноу, М. (2013). «Экзотическая физика с медленными нейтронами» . Физика сегодня . 66 (3): 50–55. Бибкод : 2013PhT....66c..50S . дои : 10.1063/PT.3.1918 . Проверено 11 декабря 2015 г.
  13. ^ «Значения CODATA фундаментальных констант» . НИСТ . Проверено 8 мая 2015 г.
  14. ^ Шрекенбах, К. (2013). «Физика нейтрона». В наличии, Р. (ред.). Энциклопедия ядерной физики и ее приложений . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., стр. 321–354. ISBN  978-3-527-40742-2 .
  15. ^ Фриш, Р.; Стерн, О. (1933). «О магнитном отклонении молекул водорода и магнитном моменте протона. I / Магнитное отклонение молекул водорода и магнитном моменте протона. I» . З. Физ . 85 (1–2): 4–16. Бибкод : 1933ZPhy...85....4F . дои : 10.1007/bf01330773 . S2CID   120793548 .
  16. ^ Эстерман, И.; Стерн, О. (1933). «О магнитном отклонении молекул водорода и магнитном моменте протона. II / Магнитное отклонение молекул водорода и магнитный момент протона. I» . З. Физ . 85 (1–2): 17–24. Бибкод : 1933ZPhy...85...17E . дои : 10.1007/bf01330774 . S2CID   186232193 .
  17. ^ Рэмси, Нью-Йорк (1 июня 1988 г.). «Молекулярные пучки: наше наследие Отто Штерна» . Журнал физики Д. 10 (2): 121–125. Бибкод : 1988ZPhyD..10..121R . дои : 10.1007/BF01384845 . ISSN   1431-5866 . S2CID   120812185 .
  18. ^ Тэннис, JP; Шмидт-Бокинг, Х.; Фридрих, Б.; Нижний, JCA (2011). «Отто Штерн (1888–1969): отец-основатель экспериментальной атомной физики». Аннален дер Физик . 523 (12): 1045–1070. arXiv : 1109.4864 . Бибкод : 2011АнП...523.1045Т . дои : 10.1002/andp.201100228 . S2CID   119204397 .
  19. ^ «Нобелевская премия по физике 1943 года» . Нобелевский фонд . Проверено 30 января 2015 г.
  20. ^ Чедвик, Джеймс (1932). «Существование нейтрона» . Труды Королевского общества А. 136 (830): 692–708. Бибкод : 1932RSPSA.136..692C . дои : 10.1098/rspa.1932.0112 .
  21. ^ Перейти обратно: а б с д Брейт, Г.; Раби, II (1934). «Об интерпретации текущих значений ядерных моментов». Физический обзор . 46 (3): 230–231. Бибкод : 1934PhRv...46..230B . дои : 10.1103/physrev.46.230 .
  22. ^ Перейти обратно: а б Альварес, ЛВ; Блох, Ф. (1940). «Количественное определение магнитного момента нейтрона в абсолютных ядерных магнетонах». Физический обзор . 57 (2): 111–122. Бибкод : 1940PhRv...57..111A . дои : 10.1103/physrev.57.111 .
  23. ^ Бахер, РФ (1933). «Заметка о магнитном моменте ядра азота» (PDF) . Физический обзор . 43 (12): 1001–1002. Бибкод : 1933PhRv...43.1001B . дои : 10.1103/physrev.43.1001 .
  24. ^ Тамм, И.Я.; Альтшулер С.А. (1934). «Магнитный момент нейтрона» . Доклады Академии наук СССР . 8 :455 . Проверено 30 января 2015 г.
  25. ^ Эстерман, И.; Стерн, О. (1934). «Магнитный момент дейтона» . Физический обзор . 45 (10): 761(А109). Бибкод : 1934PhRv...45..739S . дои : 10.1103/PhysRev.45.739 . Проверено 9 мая 2015 г.
  26. ^ Раби, II; Келлог, Дж. М.; Захариас-младший (1934). «Магнитный момент протона». Физический обзор . 46 (3): 157–163. Бибкод : 1934PhRv...46..157R . дои : 10.1103/physrev.46.157 .
  27. ^ Раби, II; Келлог, Дж. М.; Захариас-младший (1934). «Магнитный момент дейтона». Физический обзор . 46 (3): 163–165. Бибкод : 1934PhRv...46..163R . дои : 10.1103/physrev.46.163 .
  28. ^ Перейти обратно: а б с д и Ригден, Джон С. (1987). Раби, учёный и гражданин . Нью-Йорк: Basic Books, Inc., стр. 99–114. ISBN  9780674004351 . Проверено 9 мая 2015 г.
  29. ^ Дж. Ригден (1 ноября 1999 г.). «Исидор Исаак Раби: идя путем Бога» . Мир физики . Проверено 11 декабря 2022 г.
  30. ^ Рэмси, Норман Ф. (1987). «Глава 5: Магнитный момент нейтрона» . В Троуэре, В. Питере (ред.). Открытие Альвареса: Избранные работы Луиса В. Альвареса с комментариями его учеников и коллег . Издательство Чикагского университета. стр. 30–32 . ISBN  978-0226813042 . Проверено 9 мая 2015 г.
  31. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Паис, Авраам (1986). Внутренняя граница . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 299 . ISBN  978-0198519973 .
  32. ^ Келлог, Дж. М.; Раби, II; Рэмси, Северная Каролина; Захариас-младший (1939). «Электрический квадрупольный момент дейтрона». Физический обзор . 55 (3): 318–319. Бибкод : 1939PhRv...55..318K . дои : 10.1103/physrev.55.318 .
  33. ^ «Нобелевская премия по физике 1944 года» . Нобелевский фонд . Проверено 25 января 2015 г.
  34. ^ Повх, Б.; Рит, К.; Шольц, К.; Зетше, Ф. (2002). Частицы и ядра: введение в физические концепции . Берлин: Springer-Verlag. стр. 74–75, 259–260. ISBN  978-3-540-43823-6 . Проверено 10 мая 2015 г.
  35. ^ «Значение CODATA 2022: фактор g нейтронов» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  36. ^ «Значение CODATA 2022: фактор g протона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  37. ^ «Значение CODATA 2022: гиромагнитное отношение нейтронов» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  38. ^ «Значение CODATA 2022: гиромагнитное отношение протонов» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  39. ^ Якобсен, Нил Э. (2007). Объяснение ЯМР-спектроскопии . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience. ISBN  9780471730965 . Проверено 8 мая 2015 г.
  40. ^ «Значение CODATA 2022: гиромагнитное отношение нейтронов в МГц/Тл» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  41. ^ «Значение CODATA 2022: гиромагнитное отношение протонов в МГц/Тл» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  42. ^ Берри, Э.; Булпитт, Эй Джей (2008). Основы МРТ: интерактивный подход к обучению . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 320. ИСБН  9781584889021 . Проверено 12 декабря 2022 г.
  43. ^ Б.Д. Каллити; Компакт-диск Грэм (2008). Введение в магнитные материалы (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-IEEE Press . п. 103. ИСБН  978-0-471-47741-9 . Проверено 8 мая 2015 г.
  44. ^ М. Х. Левитт (2001). Спиновая динамика: основы ядерного магнитного резонанса . Западный Суссекс, Англия: Джон Уайли и сыновья. стр. 25–30 . ISBN  978-0-471-48921-4 .
  45. ^ Балчи, М. (2005). Базовый 1 Рука 13 C-ЯМР-спектроскопия (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир. стр. 1–7. ISBN  978-0444518118 . Проверено 12 декабря 2022 г.
  46. ^ Перейти обратно: а б Р. М. Сильверстайн; Форекс Вебстер; диджей Кимле; Д. Л. Брайс (2014). Спектрометрическая идентификация органических соединений (8-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли . стр. 126–163. ISBN  978-0-470-61637-6 . Проверено 10 декабря 2022 г.
  47. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Бирн, Дж. (2011). Нейтроны, ядра и материя: исследование физики медленных нейтронов . Минеола, Нью-Йорк: Dover Publications. стр. 28–31. ISBN  978-0486482385 .
  48. ^ Хьюз, диджей; Бурги, Монтана (1949). «Отражение и поляризация нейтронов намагниченными зеркалами» (PDF) . Физ. Преподобный . 76 (9): 1413–1414. Бибкод : 1949PhRv...76.1413H . дои : 10.1103/PhysRev.76.1413 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 августа 2016 года . Проверено 26 июня 2016 г.
  49. ^ Перейти обратно: а б Шервуд, Дж. Э.; Стивенсон, TE; Бернштейн, С. (1954). «Эксперимент Штерна – Герлаха на поляризованных нейтронах». Физ. Преподобный . 96 (6): 1546–1548. Бибкод : 1954PhRv...96.1546S . дои : 10.1103/PhysRev.96.1546 .
  50. ^ SW Лавси (1986). Теория рассеяния нейтронов в конденсированном состоянии . Том. 1: Ядерное рассеяние. Оксфорд: Кларендон Пресс. стр. 1–30. ISBN  978-0198520290 .
  51. ^ «Нобелевская премия по физике 1994 года» . Нобелевский фонд . Проверено 25 января 2015 г.
  52. ^ Перейти обратно: а б Аримото, Ю.; Гельтенборт, С.; и др. (2012). «Демонстрация фокусировки ускорителем нейтронов» . Физический обзор А. 86 (2): 023843. Бибкод : 2012PhRvA..86b3843A . дои : 10.1103/PhysRevA.86.023843 . Проверено 9 мая 2015 г.
  53. ^ Оку, Т.; Сузуки, Дж.; и др. (2007). «Высокополяризованный пучок холодных нейтронов, полученный с помощью квадрупольного магнита». Физика Б. 397 (1–2): 188–191. Бибкод : 2007PhyB..397..188O . дои : 10.1016/j.physb.2007.02.055 .
  54. ^ Фернандес-Алонсо, Феликс; Прайс, Дэвид (2013). Основы рассеяния нейтронов . Амстердам: Академическая пресса. п. 103. ИСБН  978-0-12-398374-9 . Проверено 30 июня 2016 г.
  55. ^ Чупп, Т. «Нейтронная оптика и поляризация» (PDF) . Проверено 16 апреля 2019 г.
  56. ^ Перейти обратно: а б Семат, Генри (1972). Введение в атомную и ядерную физику (5-е изд.). Лондон: Холт, Райнхарт и Уинстон. п. 556. ИСБН  978-1-4615-9701-8 . Проверено 8 мая 2015 г.
  57. ^ Перейти обратно: а б Макдональд, КТ (2014). «Силы, действующие на магнитные диполи» (PDF) . Лаборатория Джозефа Генри Принстонского университета . Проверено 18 июня 2017 г.
  58. ^ Ферми, Э. (1930). «О магнитных моментах атомных ядер». З. Физ. (на немецком языке). 60 (5–6): 320–333. Бибкод : 1930ZPhy...60..320F . дои : 10.1007/bf01339933 . S2CID   122962691 .
  59. ^ Джексон, доктор юридических наук (1977). «Природа собственных магнитных дипольных моментов» (PDF) . ЦЕРН . 77–17: 1–25 . Проверено 18 июня 2017 г.
  60. ^ Мезей, Ф. (1986). «Новая неопределенность в поляризованном рассеянии нейтронов». Физика . 137Б (1): 295–308. Бибкод : 1986PhyBC.137..295M . дои : 10.1016/0378-4363(86)90335-9 .
  61. ^ Хьюз, диджей; Бурги, Монтана (1951). «Отражение нейтронов от намагниченных зеркал». Физический обзор . 81 (4): 498–506. Бибкод : 1951PhRv...81..498H . дои : 10.1103/physrev.81.498 .
  62. ^ Шулл, К.Г.; Воллан, Э.О.; Штраузер, Вашингтон (1951). «Магнитная структура магнетита и ее использование при изучении магнитного взаимодействия нейтронов». Физический обзор . 81 (3): 483–484. Бибкод : 1951PhRv...81..483S . дои : 10.1103/physrev.81.483 .
  63. ^ Перейти обратно: а б с Браун, LM; Рехенберг, Х. (1996). Происхождение понятия ядерных сил . Бристоль и Филадельфия: Издательство Института физики. стр. 95–312 . ISBN  978-0750303736 .
  64. ^ Вик, GC (1935). «Теория бета-лучей и магнитный момент протона». Урожай. Р. Акк. Линсианцы . 21 : 170–175.
  65. ^ Амальди, Э. (1998). «Джан Карло Вик в 1930-е годы». В Баттимелли, Г.; Паолони, Г. (ред.). Физика ХХ века: Очерки и воспоминания: Подборка исторических сочинений Эдоардо Амальди . Сингапур: Всемирная научная издательская компания. стр. 128–139. ISBN  978-9810223694 .
  66. ^ Бете, штат Ха; Бахер, РФ (1936). «Ядерная физика А. Стационарные состояния ядер» (PDF) . Обзоры современной физики . 8 (5): 82–229. Бибкод : 1936РвМП....8...82Б . дои : 10.1103/RevModPhys.8.82 .
  67. ^ Перейти обратно: а б с Пескин, Мэн; Шредер, Д.В. (1995). «6.3. Электронная вершинная функция: оценка». Введение в квантовую теорию поля . Ридинг, Массачусетс: Книги Персея. стр. 175–198 . ISBN  978-0201503975 .
  68. ^ «Значение CODATA 2022: фактор g электрона» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . НИСТ . Май 2024 года . Проверено 18 мая 2024 г.
  69. ^ Аояма, Т.; Хаякава, М.; Киношита, Т.; Нио, М. (2008). «Пересмотренное значение вклада КЭД восьмого порядка в аномальный магнитный момент электрона». Физический обзор D . 77 (5): 053012. arXiv : 0712.2607 . Бибкод : 2008PhRvD..77e3012A . doi : 10.1103/PhysRevD.77.053012 . S2CID   119264728 .
  70. ^ Швингер, Дж. (1948). «О квантовой электродинамике и магнитном моменте электрона» . Физический обзор . 73 (4): 416–417. Бибкод : 1948PhRv...73..416S . дои : 10.1103/PhysRev.73.416 .
  71. ^ См. главу 1, раздел 6 в деШалит, А.; Фешбах, Х. (1974). Теоретическая ядерная физика, том I: Структура ядра . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья . п. 31. ISBN  978-0471203858 .
  72. ^ Перейти обратно: а б Дрелл, С.; Захариасен, Ф. (1961). Электромагнитная структура нуклонов . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр. 1 –130.
  73. ^ Дрелл, С.; Пейджелс, HR (1965). «Аномальный магнитный момент электрона, мюона и нуклона» (PDF) . Физический обзор . 140 (2Б): Б397–Б407. Бибкод : 1965PhRv..140..397D . дои : 10.1103/PhysRev.140.B397 . ОСТИ   1444215 .
  74. ^ Гелл, Ю.; Лихтенберг, Д.Б. (1969). «Кварковая модель и магнитные моменты протона и нейтрона». Иль Нуово Чименто А. Ряд 10. 61 (1): 27–40. Бибкод : 1969NCimA..61...27G . дои : 10.1007/BF02760010 . S2CID   123822660 .
  75. ^ Перейти обратно: а б Чо, Адиран (2 апреля 2010 г.). «Наконец-то определена масса обычного кварка» . Наука . Американская ассоциация содействия развитию науки . Проверено 27 сентября 2014 г.
  76. ^ Перейти обратно: а б Гринберг, Огайо (2009). «Степень свободы цветового заряда в физике элементарных частиц». Сборник квантовой физики . Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 109–111. arXiv : 0805.0289 . дои : 10.1007/978-3-540-70626-7_32 . ISBN  978-3-540-70622-9 . S2CID   17512393 .
  77. ^ Бег, МАБ; Ли, BW; Паис, А. (1964). «SU(6) и электромагнитные взаимодействия». Письма о физических отзывах . 13 (16): 514–517, ошибка 650. Бибкод : 1964PhRvL..13..514B . дои : 10.1103/physrevlett.13.514 .
  78. ^ Сакита, Б. (1964). «Электромагнитные свойства барионов в супермультиплетной схеме элементарных частиц». Письма о физических отзывах . 13 (21): 643–646. Бибкод : 1964PhRvL..13..643S . дои : 10.1103/physrevlett.13.643 .
  79. ^ Мор, П.Дж.; Тейлор, Б.Н.; Ньюэлл, Д.Б., ред. (2 июня 2011 г.). Рекомендуемые CODATA значения фундаментальных физических констант 2010 г. (Отчет). Гейтерсбург, Мэриленд: Национальный институт стандартов и технологий . Веб-версия 6.0 . Проверено 9 мая 2015 г. База данных разработана Дж. Бейкером, М. Дума и С. Коточиговой .
  80. ^ Вильчек, Ф. (2003). «Происхождение массы» (PDF) . Ежегодник физики Массачусетского технологического института : 24–35 . Проверено 8 мая 2015 г.
  81. ^ Цзи, Сяндун (1995). «КХД-анализ массовой структуры нуклона». Физ. Преподобный Летт . 74 (7): 1071–1074. arXiv : hep-ph/9410274 . Бибкод : 1995PhRvL..74.1071J . doi : 10.1103/PhysRevLett.74.1071 . ПМИД   10058927 . S2CID   15148740 .
  82. ^ Мартинелли, Дж.; Паризи, Г.; Петронцио, Р.; Рапуано, Ф. (1982). «Магнитные моменты протона и нейтрона в решетке КХД» (PDF) . Буквы по физике Б. 116 (6): 434–436. Бибкод : 1982PhLB..116..434M . doi : 10.1016/0370-2693(82)90162-9 – через cern.ch.
  83. ^ Кинкейд, Кэти (2 февраля 2015 г.). «Определение магнитных моментов ядерной материи» . Физика.орг . Проверено 8 мая 2015 г.

Библиография

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nucleon_magnetic_moment&oldid=1226793671"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 775fbdaa54d148f76a3694587a7ce811__1717266240
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/77/11/775fbdaa54d148f76a3694587a7ce811.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nucleon magnetic moment - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)