Fattore-g
In fisica, in particolare in fisica atomica, il fattore-g, anche chiamato momento magnetico adimensionale o con il termine inglese g-factor, è una quantità adimensionale che caratterizza il momento magnetico e il rapporto giromagnetico di una particella.
Il fattore-g è una costante di proporzionalità che collega il momento magnetico μ al numero quantico del momento angolare orbitale e ad una unità fondamentale magnetica, generalmente il magnetone di Bohr o il magnetone nucleare.
Il fattore-g dell'elettrone
Vi sono tre momenti magnetici associati all'elettrone: lo spin, il numero quantico azimutale e la loro somma, il momento angolare totale. Ad ognuno di questi momenti corrisponde un dato fattore-g:
Fattore-g di spin
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Magnifying_glass_icon_mgx2.svg/18px-Magnifying_glass_icon_mgx2.svg.png)
Il fattore-g associato allo spin, identificato con o , è definito da:
dove è il momento magnetico totale associato allo spin, lo spin e il magnetone di Bohr.
La componente lungo l'asse z del momento magnetico è:
Il valore è approssimativamente 2,002319 ed è noto con grande precisione.[1][2][3]
Fattore-g orbitale
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Magnifying_glass_icon_mgx2.svg/18px-Magnifying_glass_icon_mgx2.svg.png)
Il fattore-g orbitale, identificato con , è definito:
dove è il momento magnetico totale associato al momento angolare .
Il valore di è circa pari a 1, e la componente lungo l'asse z del momento magnetico è:
che, essendo , è pari a .
Fattore-g di Landé
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Magnifying_glass_icon_mgx2.svg/18px-Magnifying_glass_icon_mgx2.svg.png)
Il fattore-g di Landé, identificato con , è dato da:
dove è il momento magnetico totale, derivante sia dal momento angolare che dallo spin, e quindi dal momento angolare totale . Il valore di è dunque associato in questo caso a e .
Fattore-g nucleare
Protoni, neutroni e vari nuclei hanno spin e momento magnetico, e dunque anche un caratteristico fattore-g. La formula che li relaziona è:
dove è il momento magnetico risultante dallo spin, è lo spin nucleare e il magnetone nucleare.
Fattore-g del muone
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Magnifying_glass_icon_mgx2.svg/18px-Magnifying_glass_icon_mgx2.svg.png)
Il muone, come l'elettrone, ha un fattore-g di spin dato da:
dove è il momento magnetico risultante dallo spin e la massa della particella.
Fattori-g noti
I valori dati dal National Institute of Standards and Technology di alcune particelle sono:[4]
Particella | fattore-g | Incertezza |
---|---|---|
Elettrone | ||
Neutrone | ||
Protone | ||
Muone |
Note
- ^ Precision pins down the electron's magnetism, su cerncourier.com. URL consultato il 25 marzo 2020 (archiviato dall'url originale il 18 ottobre 2006).
- ^ B Odom, D Hanneke, B D'Urso e G Gabrielse, New measurement of the electron magnetic moment using a one-electron quantum cyclotron, in Physical Review Letters, vol. 97, n. 3, 2006, p. 030801, DOI:10.1103/PhysRevLett.97.030801.
- ^ S J Brodsky, V A Franke, J R Hiller, G McCartor, S A Paston e E V Prokhvatilov, A nonperturbative calculation of the electron's magnetic moment, in Nuclear Physics B, vol. 703, n. 1-2, 2004, pp. 333–362, DOI:10.1016/j.nuclphysb.2004.10.027.
- ^ CODATA Values of the Fundamental Constants, su physics.nist.gov. URL consultato il 25 marzo 2020.
Bibliografia
- (EN) E. A. Nersesov, Fundamentals of atomic and nuclear physics, Mosca, Mir Publishers, 1990, ISBN 5-06-001249-2.
Voci correlate
- Fattore di Landé
- Magnetone di Bohr
- Magnetone nucleare
- Operatore momento angolare
- Momento magnetico
- Rapporto giromagnetico
Altri progetti
Altri progetti
- Wikimedia Commons
Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Fattore-g
Controllo di autorità | GND (DE) 4157313-4 |
---|
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d8/Bar_magnet.jpg/25px-Bar_magnet.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/P_physics.svg/25px-P_physics.svg.png)