G-tekijä

g -tekijä - tekijä, joka yhdistää hiukkasen gyromagneettisen suhteen gyromagneettisen suhteen klassiseen arvoon:

\gamma =g\gamma _{0},

missä on klassinen arvo

\gamma _{0}=q/{2mc},

q on hiukkasen varaus, m on sen massa, c on valon nopeus tyhjiössä .

Klassiselle hiukkaselle g - tekijä on 1; vapaille kvanttihiukkasille, joiden spin ½, tämä arvo on 2 Diracin yhtälön mukaan . Tosihiukkasten kokeellisesti määritetty g - tekijän arvo voi poiketa sekä arvosta 1 että 2, ja se on yksi hiukkasen ominaisuuksista.

Joskus g - kerroin määritetään ottamalla huomioon tasa-arvon mukainen etumerkki

{\boldsymbol {\mu }}_{S}={\frac {g|q|}{2mc}}{\boldsymbol {S}},

missä μ S on hiukkasen magneettinen momentti, joka liittyy sen spiniin S .

elektronin g - tekijä

Diracin yhtälö , joka kuvaa kvanttielektronia , antaa g - tekijälle arvon −2. Polycarp Kushin ja Foleyn vuonna 1947 tekemät kokeelliset tutkimukset osoittivat kuitenkin, että elektronin g - tekijä eroaa kahdesta. Julian Schwinger antoi selityksen tälle kvanttielektrodynamiikan puitteissa . Ero johtuu elektronin vuorovaikutuksesta virtuaalisten fotonien kanssa . Elektronin g -tekijän suhteellisen poikkeaman teoreettinen arvo kahdesta on

a={\frac {{\bigl |}|g|-2{\bigr |}}{2}}={\frac {1}{2}}{\frac {\alpha }{\pi }}-0{,}328479\left({\frac {\alpha }{\pi }}\right)^{2}+1{,}29\left({\frac {\alpha }{\pi } }\oikea)^{3}+\lpisteet ,

missä α on hienorakennevakio . Tämä arvo on yhtäpitävä kokeellisen arvon kanssa tarkkuudella 10 -6 .

Vuonna 1955 Polycarp Kush sai fysiikan Nobelin palkinnon elektronin magneettisen momentin ja siten g - tekijän tarkasta mittauksesta .

g -Muiden hiukkasten tekijät

Toisen leptonin , myonin , g -tekijä on lähes sama kuin elektronin g - tekijä, koska se johtuu myös sähkömagneettisesta vuorovaikutuksesta . Hadronien g - tekijät poikkeavat merkittävästi teoreettisista arvoista, koska niiden muodostumiseen osallistuvat vahvaa vuorovaikutusta kantavat virtuaalipartikkelit .

g-Eri hiukkasten tekijät (allekirjoitettava)

Arvot on annettu NIST -verkkosivustolla [8] (tritonin, deuteronin ja helionin arvot on annettu ydinmagnetoneina [9] , eli ne eroavat artikkelin alussa olevasta määritelmästä)

Hiukkanen	g -tekijä ( virhe )
Elektroni $g_{{\mathrm {e}}}$	−2.00231930436153(53) [1]
Muon $g_{{\mu }}$	−2,0023318418(13) [2]
Neutron $g_{{\mathrm {n}}}$	−3.8260854(90) [3]
Protoni $g_{{\mathrm {p}}}$	+5.585694713(46) [4]
Triton $g_{{\mathrm {t}}}$	+5.957924896(76) [5]
deuteron $g_{{\mathrm {d}}}$	+0.8574382308(72) [6]
Helion $g_{{\mathrm {h}}}$	−4.255250613(50) [7]

Lähteet

Frauenfelder G., Henley E. Subatominen fysiikka. - M.: Mir, 1979.

Muistiinpanot

↑ NIST: elecron g factor Arkistoitu 6. syyskuuta 2010 Wayback Machinessa .
↑ NIST: muon g factor Arkistoitu 10. syyskuuta 2012 Wayback Machinessa
↑ NIST: neutron g factor Arkistoitu 7. elokuuta 2013 Wayback Machinessa .
↑ NIST: proton g factor Arkistoitu 7. elokuuta 2013 Wayback Machinessa
↑ NIST: triton g factor Arkistoitu 14. syyskuuta 2012 Wayback Machinessa
↑ NIST: deuteron g factor Arkistoitu 22. tammikuuta 2015 Wayback Machinessa
↑ NIST: helion g factor Arkistoitu 22. tammikuuta 2015 Wayback Machinessa
↑ NIST-sivu . Haettu 3. toukokuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2016. (määrätön)
↑ Peter J. Mohr, David B. Newell, Barry N. Taylor. Fyysisten perusvakioiden CODATA-suositusarvot: 2014 // arXiv:1507.07956 [fysiikka]. – 21.7.2015. Arkistoitu alkuperäisestä 2. heinäkuuta 2016.