| Physikalische Konstante | |
|---|---|
| Name | Kernmagneton |
| Formelzeichen | $ \mu _{\mathrm {K} },\,\mu _{\mathrm {N} } $ |
| Größenart | Magnetisches Moment |
| Wert | |
| SI | Vorlage:ZahlExp |
| Unsicherheit (rel.) | Vorlage:ZahlExp |
| 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:
- $ \mu _{\mathrm {N} }={\frac {e}{2m_{\mathrm {p} }}}\,\hbar $
mit
- $ e $: elektrische Elementarladung
- $ \hbar $: reduziertes plancksches Wirkungsquantum
- $ m_{\mathrm {p} } $: Protonmasse.
Nach derzeitiger Messgenauigkeit hat es den Wert:[1][2]
- $ {\begin{aligned}\mu _{\mathrm {N} }&=3{,}152\,451\,258\,44(96)\cdot 10^{-8}\ \mathrm {eV/T} \\&=5{,}050\,783\,7461(15)\cdot 10^{-27}\ \mathrm {J/T} ,\end{aligned}} $
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
- $ \mathrm {eV} $ bzw. $ \mathrm {J} $ für die Energieeinheiten Elektronenvolt bzw. Joule
- $ \mathrm {T} $ für die Einheit Tesla der magnetischen Flussdichte.
Die gemessenen magnetischen Momente von Proton und Neutron sind:
- $ {\begin{aligned}\mu _{\mathrm {p} }&=2{,}7928\,\mu _{\mathrm {N} }\\\mu _{\mathrm {n} }&=-1{,}9130\,\mu _{\mathrm {N} },\end{aligned}} $
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).
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 20. Juli 2019. Wert für $ \mu _{\mathrm {N} } $ in der Einheit Elektronenvolt pro Tesla
- ↑ CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 20. Juli 2019. Wert für $ \mu _{\mathrm {N} } $ in der Einheit Joule pro Tesla
