ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Свойства протонов и нейтронов
Имеются следующие характеристики: - масса покоя - электрический заряд - спин - собственный магнитный момент а.е.м. (масса покоя нейтрона) У протона масса незначительно больше. Различие в массах покоя связано с электрическими зарядами у протона. Электрический заряд: протон имеет положительный элементарный заряд Кл. У нейтрона этого свойства нет. Спин. В физике, когда речь идет о вращательном движении тела, важное значение имеет вращательное движение (момент количества движения) – её характеристика. В классической физике изменение имеет непрерывный характер. Оказывается, в рамках квантовой модели, модуль вектора принимает не любые значения, а только их определенный набор. определяется: , где - орбитальное квантовое число, которое может принимать значения от 0 до , где это главное квантовое число. Момент количества как вектор допускает одновременное задание модуля и одну из трех возможных проекций. Проекция определяется формулой: где m – магнитное квантовое число, принимающее значения ., т.е. общее число возможных проекций будет: (см. соответствующий раздел квантовой механики). Следующая формула удовлетворяет всем требованиям , где s – спиновое квантовое число. , тогда . У других частиц спин может быть и другим. Рассмотрим вспомогательную задачу: есть электрон, который вращается по круговой орбите радиуса R по часовой стрелке. Найти отношение магнитного момента к механическому.
- магнитный момент. (если в СГС, то внизу появляется скорость света). Т.о. отношение имеет глубокий физический смысл, т.к выражается через фундаментальные физические константы. Если эту задачу решить в рамках квантовой механики, то результат будет такой же. Если перейти к расстояниям соизмеримым с размерами самого электрона, то выявляется то - собственный магнитный момент, который переходит в собственный механический момент , и получается отношение: “-” – имеет физический смысл: вектора и противоположны по направлению.
Т.о. есть характеристика частицы, а когда электрическая частица образуется в природе, то у нее образуется собственный . , где - магнитон Бора – это единица измеряет магнитный момент в квантовой физике. , На этом примере рассмотрена природа понятий спина и собственного магнитного момента для электрона. В общих чертах эти понятия характерны и для других элементарных частиц, в том числе протонов и нейтронов. У протона и нейтрона спин такой же, как у электрона и равен . Собственный магнитный момент протона и нейтрона должен быть , где - величина, называемая ядерным магнитоном. В 1928 году английский физик Дирак получил квантовомеханическое уравнение для электрона с учетом релятивистских эффектов. Из решения этого уравнения Дирака естественным образом в виде следствия получалось значение спина электрона. Магнитный момент нейтрона должен быт равным нулю, а магнитный момент протона – ядерному магнитону. Однако, эксперимент дал другой результат: , . А магнитный момент протона в 2 раза его превышает. Отметим лишь, что спин как квантовая характеристика играет исключительную роль в мире элементарных частиц. Любая векторная величина, характеризующая частицу в конечном итоге выражается через вектор спина.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|