Moment magnètic de l'electró
En física atòmica, el moment magnètic de l'electró, o més concretament el moment dipolar magnètic de l'electró, és el moment magnètic d'un electró resultant de les seves propietats intrínseques d'espín i càrrega elèctrica. El valor del moment magnètic de l'electró (símbol μe) és −9.284764 7043(28)×10−24 J⋅T−1. En unitats del magnetó de Bohr (μB), és −1,00115965218059(13) μB, [1] un valor que es va mesurar amb una precisió relativa d'1,3×10−13.[2]
Moment magnètic d'un electró[modifica]
L'electró és una partícula carregada amb càrrega e, on e és la unitat de càrrega elemental. El seu moment angular prové de dos tipus de rotació: gir i moviment orbital. A partir de l'electrodinàmica clàssica, una distribució rotativa de càrrega elèctrica produeix un dipol magnètic, de manera que es comporta com un imant de barra minúscula. Una conseqüència és que un camp magnètic extern exerceix un parell sobre el moment magnètic de l'electró que depèn de l'orientació d'aquest dipol respecte al camp.[3]
Si l'electró es visualitza com un cos rígid clàssic en què la massa i la càrrega tenen idèntica distribució i moviment que gira al voltant d'un eix amb moment angular L, el seu moment dipolar magnètic μ ve donat per:
Moment dipolar magnètic de gir[modifica]
El moment magnètic de spin és intrínsec per a un electró.[4] És
Moment dipolar magnètic orbital[modifica]
La revolució d'un electró al voltant d'un eix a través d'un altre objecte, com el nucli, dóna lloc al moment dipolar magnètic orbital. Suposem que el moment angular del moviment orbital és L Aleshores el moment dipolar magnètic orbital és
[modifica]
Moment dipolar magnètic total[modifica]
El moment dipolar magnètic total resultant tant del moment angular de l'espín com de l'orbital d'un electró està relacionat amb el moment angular total J mitjançant una equació similar:
Exemple: àtom d'hidrogen[modifica]
Per a un àtom d'hidrogen, un electró que ocupa l' orbital atòmic Ψ n,ℓ,m, el moment dipolar magnètic ve donat per
Referències[modifica]
- ↑ Fan, X.; Myers, T. G.; Sukra, B. A. D.; Gabrielse, G. Physical Review Letters, 130, 7, 13-02-2023, pàg. 071801. arXiv: 2209.13084. DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.071801.
- ↑ «8.4: Electron Spin» (en anglès), 01-11-2016. [Consulta: 11 març 2024].
- ↑ Guellati-Khelifa, Saïda «Searching for New Physics with the Electron’s Magnetic Moment» (en anglès). Physics, 16, 13-02-2023, pàg. 22. DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.071801.
- ↑ Mahajan, A. Electricity and Magnetism (en anglès), 1989, p. 419. ISBN 9780074602256.