ової механіки) спостережувані проекції всіх спінів на заданий напрямок приймають або ціле, або напівцілим значення, тобто або 1, 2, 3, ..., або 1/2, 3/2, 5/2, .... Максимальне значення проекції збігається з величиною спина; наприклад, якщо спін ядра j дорівнює 5/2, то виміряне максимальне значення проекції спина складе 5/2 в одиницях h/2p ДжЧс.
3.2 Магнітний дипольний момент
. Магнітний дипольний момент атома або ядра аналогічний характеристиці стрілки компаса. Він являє собою обертовий момент, що діє на атом або ядро ​​в магнітному полі. Дипольний момент - векторна величина. Магнітний момент атома зазвичай вимірюють в одиницях магнетона Бора, m0 = еh/4pmc = 9,27 Ч10-24 Дж/Тл, де е - заряд електрона, h - постійна Планка, m - маса електрона і c - швидкість світла. Магнітні ж моменти ядер зазвичай вимірюють в одиницях ядерного магнетона mN, який дорівнює магнетону Бора, поділеній на ставлення мас протона і електрона, а саме mN = 5,051 Ч10-27 Дж/Тл.
3.3 Електричний квадрупольний момент
Електричний квадрупольний момент служить мірою відхилення розподілу електричного заряду ядра від сферичної симетрії. Кількісно він визначається як за умови, що проекція спина ядра максимальна вздовж осі z прямокутної системи координат, початок якої збігається з центром ядра. У цьому виразі Z - заряд ядра, або його атомний номер, z - координата протона в ядрі, r - відстань від протона до центру ядра, а риса над виразом в дужках означає усереднення щільності заряду по всьому ядру. Можна показати, що в сферично симетричному випадку Q = 0. br/>
3.4 Інші моменти
У принципі могли б існувати електричні й магнітні мультипольні моменти будь-якого порядку 2n, де n - нуль або додатне ціле число. Наприклад, у ядер йоду, індію та галію були виміряні магнітні октуполі. Можна показати, проте, що внаслідок квантової природи спина атом або ядро вЂ‹вЂ‹зі спіном j не може мати мультипольних моментів вищого порядку, ніж n = 2j. Так, атом з j = l/2 не може мати мультипольних моментів вище дипольного, а атом з j = 0 - навіть дипольного моменту. Проводилися надзвичайно чутливі експерименти по виявленню у ядер електричних дипольних моментів, але поки що знайти їх не вдалося.
В
3.5 Ефект Зеемана
Один з перших і найбільш потужних методів дослідження атомних моментів був заснований на так званому ефекті П.Зеемана, тобто на розщепленні спектральних ліній під зовнішніх магнітних полях. Якщо розрядну трубку, у якій порушується атомне випромінювання, помістити в зовнішнє магнітне поле, то спектральні лінії расщепятся ряд компонент. Відстань між лініями компонент визначається енергією взаємодії атомних моментів із зовнішніми магнітними полями. Оскільки енергія взаємодії залежить від магнітних моментів атомів, виміряне розщеплення дає інформацію про їх величиною. Числом спектральних ліній визначаються значення спина.
Спочатку при вивченні оптичних сп...
