Das magnetische Moment von Deuterium

Ich habe das magnetische Dipolmoment von Deuterium in berechnet l = 0 Zustand, gegeben der Wert seiner Quantenzahl J = 1 Und J = l + S = l + S P + S N . Der Zustand, in dem wir dies berechnen möchten, ist der | S = 1 , S z = 1 Zustand und unter Verwendung der Clebsch-Gordan-Koeffizienten kam ich zu:

μ = S = 1 , S z = 1 | ich S z ^ ( ich ) μ N G ich | S = 1 , S z = 1

μ = S = 1 , S z = 1 | ich S z ^ ( ich ) μ N G ich | M P = 1 2 , M N = 1 2

μ = 0,88 μ N

Wo G ich repräsentieren die jeweiligen gyromagnetischen Momente G P = 5.538 Und G N = 3.826 Und μ N ist das Kernmagneton. Ich weiß, dass der beobachtete Wert für μ Ist 0,86 μ N . Wie erklären wir uns diese Diskrepanz? Können wir irgendetwas über die Symmetrie des Kernpotentials schließen?

Antworten (1)

Sie haben eine angenommen S -Wave Deuteron, und Sie sind bis auf 2% des korrekten magnetischen Moments gekommen. Sie sind sich wahrscheinlich bewusst, dass das Deuteron ein elektrisches Quadrupolmoment ungleich Null hat und daher ein nicht zu vernachlässigendes Moment hat D -wave Teil seiner Wellenfunktion. Die meisten Quellen sagen, dass das Deuteron etwa 4% beträgt D -Welle.

Das ist ein interessanter Ort, um als nächstes nachzusehen (und es war vor fünfzig Jahren interessant und neu ), aber ich weiß nicht, ob ich sagen würde, dass wir sofort Rückschlüsse auf das nukleare Potenzial ziehen können. Meine erste Beobachtung ist, dass Sie einen Genauigkeitsverlust erlitten haben, beginnend mit vier signifikanten Ziffern für G N Und G P und endet mit nur zwei signifikanten Ziffern. Wenn Sie diese Berechnung auf die dumme Art durchführen, indem Sie die Neutronen- und Protonenmomente nachschlagen und addieren, führt die Auslöschung zu einem gewissen Genauigkeitsverlust, aber es ist eine Ziffer statt zwei. Darüber hinaus scheint Ihre Clebsch-Gordan-Berechnung das Ergebnis der Berechnung auf dumme Weise zu reproduzieren. Das ist wahrscheinlich richtig, und es lohnt sich für Sie, die halbe Seite Algebra zu lesen, um zu sehen, wie.

Wenn ich erwartet hätte 0,86 μ N und ich habe gerechnet 0,88 μ N , wie Sie es getan haben, würde ich hier aufhören und es einen Erfolg nennen: Die niedrigstwertige Ziffer ist nie sehr vertrauenswürdig. Aber wenn ich erwartet hätte 0,857 μ N und ich habe gerechnet 0,880 μ N , das ist genug Diskrepanz, um zusätzlichen Aufwand zu rechtfertigen.