МАГНИТОМЕХАНИ́ЧЕСКОЕ ОТНОШЕ́НИЕ

МАГНИТОМЕХАНИ́ЧЕСКОЕ ОТНО­ШЕ́НИЕ (ги­ро­маг­нит­ное от­но­ше­ние), от­но­ше­ние маг­нит­но­го мо­мен­та час­ти­цы к её мо­мен­ту им­пуль­са. При дви­же­нии за­ря­жен­ной то­чеч­ной час­ти­цы с элек­трич. за­ря­дом q и мас­сой m по кру­го­вой ор­бите ра­диу­са r мо­мент им­пуль­са ча­сти­цы ра­вен mωr² (ω – уг­ло­вая ско­рость час­ти­цы), а свя­зан­ный с цир­ку­ляр­ным элек­трич. то ком её маг­нит­ный мо­мент ра­вен ¹/₂qωr². По­это­му М. о. та­кой час­ти­цы рав­но γ₀ = ¹/₂qm^–1. Ве­ли­чи­на γ₀ за­да­ёт мас­штаб М. о. для разл. час­тиц: для элек­тро­на М. о. рав­но γ_0e ≈ –87,9·10⁹ Тл^–1·с^–1, для про­то­на γ_0p ≈ 47,9·10⁶ Тл^–1·с^–1. М. о. для час­ти­цы, об­ла­даю­щей толь­ко соб­ст­вен­ным мо­мен­том им­пуль­са (спи­ном), от­ли­ча­ет­ся от γ₀: со­глас­но Ди­ра­ка урав­не­нию, для сво­бод­но­го элек­тро­на М. о. рав­но 2γ_0e, или –1,76· 10¹¹ Тл^–1· с^–1. Вклад в маг­нит­ный мо­мент элек­тро­на в ато­ме вно­сит как спин элек­тро­на, так и его ор­би­таль­ное дви­же­ние, со­от­вет­ст­вен­но М. о. элек­тро­на в ато­ме при­ни­ма­ет зна­че­ние gγ_0e (g – мно­жи­тель Лан­де, за­ви­ся­щий от со­стоя­ния элек­тро­на в ато­ме). Точ­но из­ме­рен­ное М. о. для сво­бод­но­го элек­тро­на пре­вы­ша­ет ве­ли­чи­ну 2γ_0e при­мер­но на 0,12%. Это от­ли­чие, свя­зан­ное с ано­маль­ным маг­нит­ным мо­мен­том элек­тро­на, объ­яс­ня­ет­ся в рам­ках кван­то­вой тео­рии по­ля. Ре­аль­ное зна­че­ние М. о. для сво­бод­ных тя­жё­лых эле­мен­тар­ных час­тиц су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ет­ся от зна­че­ния 2γ₀, что свя­за­но с на­ли­чи­ем у та­ких час­тиц внутр. струк­ту­ры: М. о. для про­то­на состав­ля­ет 5,58γ_0p, или 2,67·10⁸ Тл^–1·с^–1, для ней­тро­на М. о. рав­но –3,83γ_0p, или –1,83·10⁸ Тл^–1·с^–1.

Связь ме­ха­нич. и маг­нит­но­го мо­мен­тов, вы­ра­жае­мая М. о., не­по­сред­ст­вен­но про­яв­ля­ет­ся в разл. маг­ни­то­ме­ха­нич. эф­фек­тах: Эйн­штей­на – де Хаа­за эф­фек­те, Бар­нет­та эф­фек­те. М. о. оп­ре­де­ля­ет так­же ве­ли­чи­ну уг­ло­вой ско­ро­сти пре­цес­сии маг­нит­но­го мо­мен­та час­ти­цы во­круг на­прав­ле­ния ин­дук­ции маг­нит­но­го по­ля (Лар­мо­ра пре­цес­сия) и час­то­ту маг­нит­но­го ре­зо­нан­са.