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Das '''Kernmagneton''' ([[Formelsymbol|Symbol]] <math>\mu_\mathrm{K}</math> oder <math>\mu_\mathrm{N}</math> mit N für [[Nukleon]]) wird in der [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] üblicherweise als [[Maßeinheit|Einheit]] für [[Magnetisches Moment|magnetische Momente]] verwendet. Es ist definiert als [[Vektor#Länge/Betrag eines Vektors|Betrag]] des magnetischen Moments eines [[Dirac-Gleichung|Dirac-Teilchens]] mit der Ladung und Masse des [[Proton]]s: | Das '''Kernmagneton''' ([[Formelsymbol|Symbol]] <math>\mu_\mathrm{K}</math> oder <math>\mu_\mathrm{N}</math> mit N für [[Nukleon]]) wird in der [[Kernphysik|Kern-]] und [[Teilchenphysik]] üblicherweise als [[Maßeinheit|Einheit]] für [[Magnetisches Moment|magnetische Momente]] verwendet. Es ist definiert als [[Vektor#Länge/Betrag eines Vektors|Betrag]] des magnetischen Moments eines [[Dirac-Gleichung|Dirac-Teilchens]] mit der Ladung und Masse des [[Proton]]s: | ||
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:<math>m_\mathrm{p}</math>: Protonmasse. | :<math>m_\mathrm{p}</math>: Protonmasse. | ||
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\begin{align} | \begin{align} | ||
\mu_{\mathrm N} | \mu_{\mathrm N} | ||
&= 3{,}152\,451\, | &= 3{,}152\,451\,258\,44(96) \cdot 10^{-8} \ \mathrm{eV/T} \\ | ||
&= 5{,}050\,783\, | &= 5{,}050\,783\,7461(15) \cdot 10^{-27} \ \mathrm{J/T}, | ||
\end{align} | \end{align} | ||
</math> | </math> | ||
wobei die eingeklammerten Ziffern die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes bezeichnen, diese Unsicherheit ist als [[CODATA# | wobei die eingeklammerten Ziffern die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes bezeichnen, diese Unsicherheit ist als [[CODATA#Standardunsicherheiten von CODATA-Werten|geschätzte Standardabweichung]] des angegebenen Zahlenwertes vom tatsächlichen Wert angegeben; es stehen | ||
:<math>\mathrm{eV}</math> bzw. <math>\mathrm{J}</math> für die [[Energie #Einheiten|Energieeinheit]]en [[Elektronenvolt]] bzw. [[Joule]] | :<math>\mathrm{eV}</math> bzw. <math>\mathrm{J}</math> für die [[Energie #Einheiten|Energieeinheit]]en [[Elektronenvolt]] bzw. [[Joule]] | ||
:<math>\mathrm{T}</math> für die Einheit [[Tesla (Einheit)|Tesla]] der [[magnetische Flussdichte|magnetischen Flussdichte]]. | :<math>\mathrm{T}</math> für die Einheit [[Tesla (Einheit)|Tesla]] der [[magnetische Flussdichte|magnetischen Flussdichte]]. | ||
Die gemessenen magnetischen Momente von Proton und Neutron sind: | |||
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\begin{align} | |||
\mu_\mathrm{p} & = 2{,}7928 \, \mu_\mathrm{N} \\ | |||
\mu_\mathrm{n} & = -1{,}9130 \, \mu_\mathrm{N}, | |||
\end{align} | |||
</math> | |||
Wären sie punktförmige Teilchen, würde man <math>\mu_\mathrm{p}=1\,\mu_\mathrm{N}</math> und <math>\mu_\mathrm{n}=0\,\mu_\mathrm{N}</math> erwarten. Diese deutliche Diskrepanz war einer der frühesten Hinweise dafür, dass Proton und Neutron zusammengesetzte Teilchen sind (aus [[Quark (Physik)|Quarks]], wie man heute weiß). | |||
== Siehe auch == | == Siehe auch == | ||
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<references> | <references> | ||
<ref name = CODATA-eV>{{internetquelle |url= | <ref name = CODATA-eV>{{internetquelle |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?munev |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2019-07-20}} Wert für <math>\mu_\mathrm{N}</math> in der Einheit [[Elektronenvolt]] pro [[Tesla (Einheit)|Tesla]]</ref> | ||
<ref name = CODATA- | <ref name = CODATA-J>{{internetquelle |url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mun |hrsg=National Institute of Standards and Technology |titel=CODATA Recommended Values |zugriff=2019-07-20}} Wert für <math>\mu_\mathrm{N}</math> in der Einheit [[Joule]] pro [[Tesla (Einheit)|Tesla]]</ref> | ||
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[[Kategorie:Physikalische Konstante]] | [[Kategorie:Physikalische Konstante]] | ||
[[Kategorie:Kernphysik]] | [[Kategorie:Kernphysik]] |
Physikalische Konstante | |
---|---|
Name | Kernmagneton |
Formelzeichen | $ \mu _{\mathrm {K} },\,\mu _{\mathrm {N} } $ |
Größenart | Magnetisches Moment |
Wert | |
SI | 5.0507837461(15)e-27 $ \textstyle {\frac {\mathrm {J} }{\mathrm {T} }} $ |
Unsicherheit (rel.) | 3.1e-10 |
Bezug zu anderen Konstanten | |
$ \mu _{\mathrm {N} }={\frac {e}{2m_{\mathrm {p} }}}\,\hbar $ | |
Quellen und Anmerkungen | |
Quelle SI-Wert: CODATA 2018 (Direktlink) |
Das Kernmagneton (Symbol $ \mu _{\mathrm {K} } $ oder $ \mu _{\mathrm {N} } $ mit N für Nukleon) wird in der Kern- und Teilchenphysik üblicherweise als Einheit für magnetische Momente verwendet. Es ist definiert als Betrag des magnetischen Moments eines Dirac-Teilchens mit der Ladung und Masse des Protons:
mit
Nach derzeitiger Messgenauigkeit hat es den Wert:[1][2]
wobei die eingeklammerten Ziffern die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes bezeichnen, diese Unsicherheit ist als geschätzte Standardabweichung des angegebenen Zahlenwertes vom tatsächlichen Wert angegeben; es stehen
Die gemessenen magnetischen Momente von Proton und Neutron sind:
Wären sie punktförmige Teilchen, würde man $ \mu _{\mathrm {p} }=1\,\mu _{\mathrm {N} } $ und $ \mu _{\mathrm {n} }=0\,\mu _{\mathrm {N} } $ erwarten. Diese deutliche Diskrepanz war einer der frühesten Hinweise dafür, dass Proton und Neutron zusammengesetzte Teilchen sind (aus Quarks, wie man heute weiß).