Messung von Kernmomenten: Unterschied zwischen den Versionen
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Hyperfeinstrukturaufspaltung durch Kopplung von Hüllendrehimpuls J und Kernspin I | {{FB|Hyperfeinstrukturaufspaltung}} durch Kopplung von Hüllendrehimpuls <math>\vec J</math> und Kernspin <math>\vec I</math> | ||
zu einem Gesamtdrehimpuls F = I + J | zu einem Gesamtdrehimpuls <math>\vec F = \vec I + \vec J</math> | ||
;1. magnetische HFS: | ;1. magnetische HFS: | ||
:<math>\mathcal H = \mu_I B =\frac{\mu_I B}{I J} {I J} = A \frac{1}{2}(F^2+I^2+J^2)</math> | :<math>\mathcal H = \vec \mu_I \vec B =\frac{\mu_I B}{I J} {\vec I \vec J} = A \frac{1}{2}(\vec F^2+\vec I^2+\vec J^2)</math> | ||
:<math>E_F=A \tfrac{1}{2}[F(F + 1) - 1(1 + 1) - J(J + 1)]</math> | :<math>E_F=A \tfrac{1}{2}[F(F + 1) - 1(1 + 1) - J(J + 1)]</math> | ||
Größenordnung inneratomarer B-Felder der Valenzelektronen etwa <math>B=1 - 100 T</math>, z.B. <math>H 1s(17 T), K 4s(63 T), Cs6s(2l0 T)</math>, damit HFS-Aufspaltung im Bereich von MHz - GHz. | Größenordnung inneratomarer B-Felder der Valenzelektronen etwa <math>B=1 - 100 T</math>, z.B. <math>H 1s(17 T), K 4s(63 T), Cs6s(2l0 T)</math>, damit HFS-Aufspaltung im Bereich von MHz - GHz. | ||
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Da <math>1 eV \approx 2,4 10^{14} Hz \to, E \approx MHz - GHz</math> | Da <math>1 eV \approx 2,4 10^{14} Hz \to, E \approx MHz - GHz</math> | ||
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Version vom 13. August 2011, 21:10 Uhr
Der Artikel Messung von Kernmomenten basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Moritz Schubotz des 6.Kapitels (Abschnitt 0) der Kern- und Strahlungsphysikvorlesung von Prof. Dr. P. Zimmermann. |
Die Abfrage enthält eine leere Bedingung.
Die Messung von Kernmomenten geschieht durch die Messung von Energieaufspaltungen, die durch die Wechselwirkung der Kernmomente mit
äußeren oder inneratomaren elektromagnetischen Feldern verursacht werden.
äußere Felder: Kernspinresonanzmethode
Larmorpräzession Größenordnung
Zusätzliches zirkulares Wechselfeld induziert Übergänge für
induzierte Absorption und Emission:
Netto-Energieübertrag nur bei unterschiedlicher Besetzung der Zeemanniveaus durch Boltzmann-Verteilung im Festkörper. Boltzmann-Faktor für
Größenordnung z.B.
inneratomare Felder der Hüllenelektronen
Hyperfeinstrukturaufspaltung durch Kopplung von Hüllendrehimpuls und Kernspin zu einem Gesamtdrehimpuls
- 1. magnetische HFS
Größenordnung inneratomarer B-Felder der Valenzelektronen etwa , z.B. , damit HFS-Aufspaltung im Bereich von MHz - GHz.
- 2. elektrische, HFS
- Wechselwirkung des elektrischen Kernquadrupolmoments eQ mit dem
elektrischen Feldgradienten der Hüllenelektronen (WW von Tensoren 2. Stufe)
Größenordnung mit
Da
Messung der HFS-Aufspaltung durch optische Methoden (z.B. dopplerfreie Laserspektroskopie, Doppelresonanz, Level-Crossing, Rabiatomstrahlresonanzmethode,
Mößbauereffekt, etc.)
Weitere Informationen
(gehört nicht zum Skript)