
磁子(magneton)是原子物理學中用于量化磁矩的基本單位,主要分為波爾磁子(Bohr magneton)和核磁子(nuclear magneton)兩類。以下是詳細解釋:
定義:波爾磁子是電子軌道磁矩和自旋磁矩的自然單位,用于描述原子或分子中電子的磁性。
計算公式:
$$ mu_B = frac{ehbar}{2m_e} $$
其中:
數值:約 ( 9.274 times 10^{-24} , text{J/T} )(焦耳/特斯拉)。
物理意義:表征電子在磁場中的磁矩強度,是量子力學中磁矩的最小量子化單位。
來源:美國國家标準與技術研究院(NIST)基本常數數據庫 。
定義:核磁子用于描述原子核的磁矩,其數值約為波爾磁子的 ( 1/1836 )(因質子質量遠大于電子)。
計算公式:
$$ mu_N = frac{ehbar}{2m_p} $$
其中 ( m_p ) 為質子質量。
數值:約 ( 5.051 times 10^{-27} , text{J/T} )。
應用:核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)技術的理論基礎。
來源:國際純粹與應用物理學聯合會(IUPAP)物理常數委員會 。
來源:《量子力學導論》(Griffiths, D.J., 2018) 。
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磁子 | Magneton |
波爾磁子 | Bohr magneton |
核磁子 | Nuclear magneton |
磁矩 | Magnetic moment |
塞曼效應 | Zeeman effect |
來源:牛津物理學詞典(Oxford Dictionary of Physics) 。
磁子是物理學中描述磁性現象的基本概念,其核心含義和背景可歸納如下:
磁子是理論中用于描述基元磁體的微觀粒子模型,類似于電子在電磁學中的角色。它最初由德國物理學家P.魏斯于20世紀初提出,旨在解釋物質磁性的起源。
磁子概念揭示了磁性與微觀粒子運動的關聯。例如,磁子具有角動量,其排列方向影響宏觀磁性表現,為理解鐵磁性、順磁性等提供了理論基礎。
在磁學中,磁子常與磁矩、磁滞、磁軸等概念結合使用,用于分析磁場與物質的相互作用。
如需進一步了解磁子的數學表達或具體應用,可參考物理學專業文獻或權威百科(如搜狗百科)。
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