Наука и научные открытия

Электрон, вращаясь по орбите вокруг ядра, эквивалентен круговому току. Поэтому в атоме, если орбитальный механический момент не равен нулю, появляется и магнитный орбитальный момент. Он тем больше, чем выше орбитальный момент. Поскольку орбитальный механический момент квантуется (принимает лишь дискретные значения), квантуется и магнитный момент. Величина последнего равна орбитальному квантовому числу, умноженному на квант магнитного момента электрона – магнетон Бора, равный 0,927 – 10-20 эрс/гс.

Но электрон кроме орбитального момента количества движения имеет и собственный момент количества движения – спин. Что-то вроде кругового тока существует и внутри самого электрона, и электрон подобен маленькому электромагниту. Собственный магнитный момент его равен магнетону. Бора. Обращает на себя внимание такая особенность: отношение спинового магнитного момента к спиновому механическому моменту вдвое больше отношения орбитального магнитного момента к орбитальному механическому моменту.

Спин протона – ядра водорода,- как и спин электрона, равен 1/2t. Заряд протона по знаку противоположен заряду электрона, поэтому магнитный момент протона положителен, он направлен в сторону спина.

Механический момент, как уже говорилось, равен произведению массы на скорость вращения и расстояние от центра вращения до той точки, к которой можно отнести вращающуюся массу. Если положить, что заряд частицы находится там же, где ее масса, точнее, он распределен точно так же, как и масса, и учесть, что магнитный момент кругового тока равен произведению силы тока на площадь, которую он огибает, то становится ясным, что, когда механический момент двух разных по массе, но одинаковых по заряду частиц равен, их магнитные моменты будут обратно пропорциональны массам частиц. В самом деле, пусть механический момент равен mvd и эта величина одинакова для протона и электрона (она равна 112%), тогда для протона, масса которого в 1836 раз больше массы электрона, произведение vd должно быть во столько же раз меньше. А это как раз та величина, которая пропорциональна произведению силы тока (при одинаковых зарядах) на площадь, охваченную контуром тока, она пропорциональна магнитному моменту. Магнитный момент, меньший магнетона Бора в 1836 раз, назвали ядерным магнетоном. Численно ядерный магнетон равен 0,505-10-23 эрг/гс.

Читайте также:

1. Направление магнитного момента
2. Момент количества движения электрона
3. Орбитальный момент
4. Намагниченный стержень
5. Скорость вращения электрона