原子核的磁矩_第1页
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关于原子核的磁矩第1页，共12页，2023年，2月20日，星期三1.原子核外轨道电子的磁矩质量m，电荷-q的粒子作圆周运动时，相当于环形电流，产生磁矩和角动量Pl

.

与Pl有如下关系:

§1.3原子核的磁矩第2页，共12页，2023年，2月20日，星期三电子轨道磁矩：其中：gl

=-1gs=-2其中：电子的磁矩：电子自旋磁矩：玻尔磁子第3页，共12页，2023年，2月20日，星期三2.核子的自旋磁矩由于核子为自旋为1/2的费米子，因此核子也有相应的自旋磁矩。质子的自旋磁矩为：中子的自旋磁矩为：为核磁子

如果核子也像电子是点粒子，按狄拉克方程可得出比较实测结果：第4页，共12页，2023年，2月20日，星期三

质子、中子不是基本粒子，而具有内部结构。中子为中性粒子，具有磁矩，说明中子的内部结构具有电荷。用核子的夸克模型可得到：核子反常磁矩的存在说明：第5页，共12页，2023年，2月20日，星期三3.原子核的磁矩原子核的磁矩等于核内所有质子的轨道磁矩与所有核子自旋磁矩的矢量和。其中：中子不带电，其轨道磁矩为零。第6页，共12页，2023年，2月20日，星期三若原子核的自旋为核磁矩在z

方向的投影为:磁矩是量子化的，则原子核的磁矩为：gI核朗德因子，因此包含了核结构的信息。mI取值为I,I-1,I-2…,-I+1,-I。在z方向投影有2I+1个值也有2I+1个值第7页，共12页，2023年，2月20日，星期三

这就是为什么原子光谱的超精细结构谱线的间距比精细结构谱线的间距要小很多的原因。

mP比me大1836倍核磁子N只有玻尔磁子B的1/1836核的磁矩比原子中的电子磁矩要小很多。通常所说的核磁矩是

mI=I

时的取值，也就是磁矩在z方向上投影的最大值来表征磁矩的大小，最大投影记作：第8页，共12页，2023年，2月20日，星期三核子的磁矩像角动量一样可以互相抵消。以氘核为例，假设氘核的基态是s态，即轨道角动量为零，仅由质子和中子的自旋磁矩确定.实验值：

说明氘核的基态并不完全是s态，混入了d态。

(见第四章§4.1)第9页，共12页，2023年，2月20日，星期三第10页，共12页，2023年，2月20

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