Page 148 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源
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e 4 10 7 6 . 1 10 19 . 1 19 10 3
B pl 0 pl . 0 0068 T (8.119)
4a 0 2 4 29.5 10 11 2
Bel 比 Bpl 大 1836 倍,亦即υel 比υpl 大 1836 倍,这是因为质子的质量比电子的质量大 1836 倍。
核外电子的自旋旋进磁场的强度的估算可以参照图 8-9。设 OP 为电子的半径 re,电子
自旋轴与磁场 Bpl 的夹角β等于 54.7°,PC 为拉莫尔旋进的半径 resm,应有
r
r e sm r e sin e (8.120)
3
Bpl
则拉莫尔旋进的周长为
2 r
L e sm 2 r e sm e (8.121)
3 C resm P
由(8.40)和(8.39)式可知,拉莫尔旋进的周期 β re
应为 O
4 m
T e sm geB e l p (8.122) 图 8-9 核外电子的自旋旋进
由此可得拉莫尔旋进的速度为
L ger e sm B pl ger e B pl
e sm (8.123)
e sm
T e sm 2m e 2 3m e
代入(8.75)式可得
e g e 2 r g e 2 r
B e sm 0 e sm 0 e sm B l p 0 e B l p (8.124)
4 a 0 2 8 m e a 0 2 8 3 m e a 0 2
将各参数值代入上式(g ≈2),可得
7
B e sm . 1 12 10 B pl 6 . 7 10 10 T
这是电子的自旋旋进磁场在质心(或核质子)处的磁感应强度。
核质子的自旋旋进磁场强度也可由(8.124)式求得,只需将电子的质量和半径置换成
质子的质量和半径,用电子的轨道磁场取代质子的轨道磁场,即
g 0 e 2 r p
B p sm B l e (8.125)
8 3 m p a 0 2
质子的朗德 g 因子约为 5.586,质子的半径 rp≈0.88×10 -15 米,将各参数值代入上式可得
B p sm . 7 76 10 13 B el 7 . 9 10 12 T (8.126)
这是核质子的自旋旋进磁场在核外电子处的磁感应强度。
核外电子的轨道旋进磁场可参照(8.124)式写成
g e 2 r
B e lm 0 e lm B l p (8.127)
8 m e a 0 2
电子轨道旋进半径 relm 可近似为电子轨道半径 a0,设朗德 g 因子为 1,将各参数值代入上式,
可得
5
B elm . 2 66 10 B pl 8 . 1 10 7 T (8.128)
类似地,核质子的轨道磁场可表示为
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