[科普中国]-电子磁偶极矩

电子磁偶极矩 是在原子物理学中由电子自身自旋特性所引起的电子的磁矩 。电子磁偶极矩的值为−9284.764 × 10^−27 J.T^-1。最近量测到的电子磁偶极矩的精确度为7.6×10^-13。

简介电子磁偶极矩是在原子物理学中由电子自身自旋特性所引起的电子的磁矩。电子磁偶极矩的值为−9284.764 × 10−27J·T-1。最近量测到的电子磁偶极矩的精确度为7.6×10-13。1

单一电子磁矩电子是带 (−1e) 的带电粒子，单位为基本电荷，他的角动量来自两种方向，自旋和轨道方向。从经典电磁学中知，电荷会产生磁偶极矩，并产生磁极，而两端产生的磁极性概率是一样的。这个电子就有如一个磁铁一样。其中一个结果是当外加一个磁场时，而产生一个转矩，磁矩方向是依据场的方向。

如果电子被视为一个经典的带电粒子，透过转动可知角动量L，和磁偶极矩μ得下式：

me代表的是电子的不变质量，请注意角动量L在此可以是自旋角动量，轨道角动量，或是总角动量。经典自旋磁矩的结果受比例因子的影响，因此，经典的结果需要乘上一个无量纲量的g因子进行校正。

这个磁矩通常会以约化普朗克常数ħ和玻尔磁子μB来表示：

由于量化磁矩的单位为μB，相对应的角量子数的单位为ħ。1

量测电子的异常磁矩的存在是借由实验上的磁共振法所侦测到的。透过量测几个跃迁的共振频率这可以用来决定氢和氘的电子壳层的超精细分裂。

用单电子回旋加速器和量子非破坏性光谱可以测得电子的磁矩大小。1

参见电子电偶极矩

异常磁偶极矩

核磁矩

精细结构

超精细结构

g因子

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学