Upload
hiltrude-lafrentz
View
106
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
MP-41 Teil 2: Physik exotischer Kerne, SS-2011
Das magnetische Moment
Der gyromagnetische Faktor g stellt die Proportionalitätskonstante zwischen dem magnetischen Moment eines Teilchens und dem Spin dar (im Falle des Drehimpulses g = 1):
SgScm
eg K
p
2
Mit dem Spin-Operator und dem Kern-Magnetoncm
e
pK
2
S
gDirac = 2 Vorhersage der Dirac-Theorie für den gyromagnetischen Faktor von fundamentalen Spin ½-Teilchen
gsproton = +5.58 ⇒ große Abweichung von g = 2 ⇔ kein fundamentales Teilchen
gsneutron = -3.82
MP-41 Teil 2: Physik exotischer Kerne, SS-2011
Das magnetische Moment (klassische Vorbetrachtung)
e
r IA
L
n
e-Bahnbewegung magnetisches Moment eμ
2
π2
e
π
μ
rA
eeI
nAc
I
rv
c
nrve
2
1eμ
Lnvr cmee
2ee μmprLBahndrehimpuls:
Übergang zur quantenmechanischen Beschreibung: Der Drehimpuls wird quantisiert, die Einheit ist ħ.
Tesla
MeVcm
ee
112B 10788.5
Tesla
MeVcm
ep
142K 10152.3
MP-41 Teil 2: Physik exotischer Kerne, SS-2011
Baryonen
S=0
S=2
S=1
Ladung + 1
Ladung - 1
Ladung 0
Sel
tsam
keit
Gesamtdrehimpuls: ½
Ladung:
3. Komponente des Isospins: I3
2
13
SIQ
u d Proton
(uud)
Neutron
(udd)
Ladung + 2/3 - 1/3 1 0
Isospin I 1/2 1/2
Isospin I3 + 1/2 - 1/2 + 1/2 - 1/2
Spin s 1/2 1/2 1/2 1/2
MP-41 Teil 2: Physik exotischer Kerne, SS-2011
Das Quark-Modell
Ladung Masse mq Spin mag. Moment
u-Quark + 2/3 ~ 1/3 Mp 1/2
d-Quark - 1/3 ~ 1/3 Mp 1/2
sscm
eK
q
4
23
22
sscm
eK
q
2
23
12
allgemeine Kopplungsvorschrift: 21
22112121 12
11
2
1; gg
JJ
jjjjggJjjg
Proton (uud) : 444212
2/32/12/32/144
2
11;2/12/1
g
6242/3
4/3224
2
12/1;2/11
g
Neutron (ddu) : 222212
2/32/12/32/122
2
11;2/12/1
g
4422/3
4/3242
2
12/1;2/11
g