Магнитные свойства ядер.
Магнитный
дипольный момент ядра 
определяет
энергию взаимодействия ядра E с однородным
магнитным полем 
.
Магнитные моменты нуклонов и ядер
измеряются в ядерных магнетонах - μN.
где
mp-
масса протона. μN в
mp/me = 1836
раз меньше магнетона Бора 
B.
Магнитный
момент ядра определяется спиновым 
и
орбитальным 
моментами
нуклонов.
где gl, gs - орбитальное и спиновое гиромагнитные отношения.
Гиромагнитные факторы электрона/позитрона (в μB) и нуклонов (в μN) |
Частица |
gl |
gs |
Электрон |
-1 |
-2 |
Позитрон |
1 |
2 |
Протон |
1 |
5.586 |
Нейтрон |
0 |
-3.826 |
Дирак показал, что для точечной заряженной частицы со спином 1/2 спиновое гиромагнитное отношение gs должно быть равно 2. Спиновое гиромагнитное отношение для нейтральной частицы 0. Отличие gsp от 2 и gsn от 0, говорит о неточечности нуклонов. Спиновые магнитные моменты протона μp и нейтрона μn следующие
μp = gspμN/2 = 2.79275μN, μn = gsnμN/2 = -1.91348μN.
В таблице приведены спины и магнитные моменты некоторых ядер
Таблица. Спины и магнитные моменты некоторых ядер
Ядро |
Z |
Спин
в единицах |
Магнитный момент в ядерных магнетонах |
2H |
1 |
1 |
0.8574 |
3H |
1 |
1/2 |
2.9789 |
3He |
2 |
1/2 |
-2.1275 |
4He |
2 |
0 |
0 |
14N |
7 |
1 |
0.406 |
57Fe |
26 |
1/2 |
0.0905 |
63Cu |
29 |
3/2 |
2.2260 |
180Hf |
72 |
0 |
0 |
185Re |
75 |
5/2 |
3.1716 |
241Pu |
94 |
5/2 |
-0.730 |
Отрицательные значения магнитного момента означает, что спин ядра и его магнитный момент направлены в противоположные стороны.
См. также Электромагнитные моменты нуклонов и ядер
Уравнение Лармора.
В физике ларморовская прецессия — это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов в направлении внешнего магнитного поля.
Теорема Лармора:
Вар. 1: действие магнитного поля на движущийся электрон заключается в наложении на первоначальное движение равномерного вращения вокруг направления внешнего магнитного поля.
Вар.
2: в магнитном поле движение электронов
вокруг ядра в первом приближении по
напряженности магнитного поля, то же,
что и без магнитного поля, за исключением
прецессии электронов с угловой частотой
=
eH/2mc (CГС)
=
eH/2m (СИ)
Ларморова частота — угловая частота прецессии магнитного момента, помещенного в магнитное поле. Названа в честь ирландского физика Джозефа Лармора (Joseph Larmor). Ларморова частота зависит от силы магнитного поля B и гиромагнитного соотношения γ:
или (ВООБЩЕ В ИНТЕРНЕТЕ НЕТ НОРМ ФОРМУЛЫ БЛИН!)
При этом в формуле учитывается то магнитное поле, которое действует на месте нахождения частицы. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля Bext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки или химического окружения.
Ларморова частота протона в магнитном поле силой в 1 Тесла составляет 42 МГц, то есть Ларморова частота находится в диапазоне радиоволн.
См. также Ларморовский диамагнетизм атомов с полностью заполненными внутренними оболочками