For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for g-Фактор.

g-Фактор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

g-Фа́ктор — множитель, связывающий гиромагнитное отношение частицы с классическим значением гиромагнитного отношения:

где классическое значение равно

q — заряд частицы, m — её масса, c — скорость света в вакууме.

Для классической частицы g-фактор равен 1, для свободных квантовых частиц со спином ½ эта величина равна 2, согласно уравнению Дирака. Для реальных частиц экспериментально определённое значение g-фактора может отличаться как от 1, так и от 2, и является одной из характеристик частицы.

Иногда g-фактор определяют с учётом знака согласно равенству

где μS — магнитный момент частицы, связанный с её спином S.

g-Фактор электрона

[править | править код]

Уравнение Дирака, описывающее квантовый электрон, даёт для g-фактора значение −2. Однако экспериментальные исследования, которые провели в 1947 году Поликарп Куш и Фоли, показали, что g-фактор электрона отличается от двойки. Объяснение этому дал Джулиан Швингер в рамках квантовой электродинамики. Отличие обусловлено взаимодействием электрона с виртуальными фотонами. Теоретическое значение относительного отклонения g-фактора электрона от двойки равно

где α — постоянная тонкой структуры. Это значение согласуется с экспериментальным с точностью до 10−6.

В 1955 году Поликарп Куш получил Нобелевскую премию по физике за точное измерение магнитного момента электрона, а следовательно, и g-фактора.

g-Факторы других частиц

[править | править код]

g-Фактор другого лептона, мюона, почти не отличается от g-фактора электрона, поскольку также обусловлен электромагнитным взаимодействием. g-факторы адронов значительно отличаются от теоретических значений, поскольку в их формировании принимают участие виртуальные частицы, переносящие сильное взаимодействие.

g-Факторы разных частиц (с учётом знака)

[править | править код]
Частица g-фактор (погрешность)
Электрон −2,00231930436153(53)[1]
Мюон −2,0023318418(13)[2]
Нейтрон −3,8260854(90)[3]
Протон +5,585694713(46)[4]
Тритон +5,957924896(76)[5]
Дейтрон +0,8574382308(72)[6]
Гелион −4,255250613(50)[7]
Значения приведены на сайте NIST[8] (значения для тритона, дейтрона и гелиона приведены в ядерных магнетонах[9], то есть отличаются от определения в начале статьи)
  • Фрауэнфельдер Г., Хенли Э. Субатомная физика. — М.: Мир, 1979.

Примечания

[править | править код]
  1. NIST: elecron g factor Архивная копия от 6 сентября 2010 на Wayback Machine.
  2. NIST: muon g factor Архивная копия от 10 сентября 2012 на Wayback Machine
  3. NIST: neutron g factor Архивная копия от 7 августа 2013 на Wayback Machine.
  4. NIST: proton g factor Архивная копия от 7 августа 2013 на Wayback Machine
  5. NIST: triton g factor Архивная копия от 14 сентября 2012 на Wayback Machine
  6. NIST: deuteron g factor Архивная копия от 22 января 2015 на Wayback Machine
  7. NIST: helion g factor Архивная копия от 22 января 2015 на Wayback Machine
  8. Страница NIST. Дата обращения: 3 мая 2012. Архивировано 3 марта 2016 года.
  9. Peter J. Mohr, David B. Newell, Barry N. Taylor. CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2014 // arXiv:1507.07956 [physics]. — 2015-07-21. Архивировано 2 июля 2016 года.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
g-Фактор
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?