Большая советская энциклопедия

Магнетон

Магнето́н

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 μБ заменой массы электрона m на массу протона М:

эрг/гс (2)

Физический смысл величины μБ легко понять из полуклассического рассмотрения движения электрона по круговой орбите радиуса r со 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 = eMl / 2mc, где Ml = mvr — орбитальный момент количества движения электрона. Если учесть, что по квантовым законам орбитальный момент Ml электрона может принимать лишь дискретные значения, кратные постоянной Планка, Ml = l ħ, где l = 0, 1, 2,..., то получится следующее выражение:

(3)

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

Помимо орбитального момента количества движения Ml, обусловленного вращением, электрон обладает собственным механическим моментом — спином, равным s = 1/2 (в единицах ħ). Спиновый магнитный момент μs = 2μБs, то есть в 2 раза больше величины, которую следовало ожидать на основании формулы (3), но так как s = 1/2, то μs электрона также равен М. Бора: μs = μБ. 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 моментом l = 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.

Большая советская энциклопедия

Значения в других словарях

  1. 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.  Физический энциклопедический словарь
  2. магнетон — Магнет/о́н/.  Морфемно-орфографический словарь
  3. Магнетон — Внесистемная единица магнитного момента, применяемая в ат. и яд. физике.  Словарь мер и весов
  4. магнетон — орф. магнетон, -а  Орфографический словарь Лопатина
  5. магнетон — магнетон , -а  Орфографический словарь. Одно Н или два?
  6. магнетон — Физ. элементарный (наименьший) магнитный момент, образующийся при движении электрона внутри атома или вследствие собственного движения электрона.  Большой словарь иностранных слов
  7. магнетон — МАГНЕТ’ОН, магнетона, ·муж. (физ.). Элементарное количество магнетизма (по аналогии с электроном).  Толковый словарь Ушакова
  8. МАГНЕТОН — 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 = eћ/2mec ?...  Большой энциклопедический словарь
  9. магнетон — магнетон м. Единица измерения магнитного момента, принятая в атомной физике.  Толковый словарь Ефремовой