Denov tadbirkorlik va pedogogika instituti

1.2 Аtom fizikasi fanining amaliy va fundamental ahamiyati.
1928-yilda nemis fizigi B.Pauli atom yadrolari xususiy mexanik moment –spin bilan birgalikda xususiy magnit moentiga ega bo’lishi mumkinligi haqida aytgan edi.Xaqiqattan ham zaryadli zarraning aylanishi natijasida natijasida magnit momenti vujudga kelganligi sababli , aylanish momenti noldan farqli bo’lgan yadro ham magnit momentiga ega bo’ladi.
Yadro magnit momenti yadro tarkibidagi neytron va protonlarning spin magnit momentlari hamda protonlarning yadrodagi orbital harakatlari tufayli paydo bo’ladi.Neytronda elektr zaryadi bo’lmaganligidan uning orbital harakati hech qanday magnit effektini hosil qilmaydi. Zaryadlangan zarraning orbital harakati aylanma elektr tokiga ekvivalent , aylanma tok esa momentli dipol maydoniga ekvivalent magnit maydonini hosil qiladi.
Kvant mexanikasidan ma’lumki , zaryadi e ,massasi m_e bo’lgan elektronning orbital magnit momenti μ = l*(eћ/2m_ec) (l-orbital moment, 0.1.2….qiymatlar qabul qiladi.).Atom fizikasida l=1 bo’lgandagi


μ_b = l*(eћ/2m_ec) = 9.2732*10^-21 erg*gs^-1

magnit momenti Bor magnetoni nomi bilan mashhur.Xuddi shunday yadrov fizikasida ham yadro va nuklonlarning magnit momentlari birligi qilib

μ₀=eћ/2M_pc=M_b/1836.5=5.0505*10^-24*erg*gs^-1

yadro magnitoni qabul qilingan.

Yadro magnit momentlari kichik bo’lib ,ularni o’lchash katta ekperimental qiyinchiliklarga olib keladi..Odatda, shartli ravishda , magnit momentlari spinga parallel yo’nalgan bo’lsa –manfiy deb hisoblanadi.
Protonga oddiy , strukturasiz zaryadli zarra deb qarash asos qilib olingan nazariyaning tajriba bilan mos kelmasligi , proton haqiqatda shunday oddiygina qurilma emas degan fikrga olib keladi . Ayniqsa , neytronning ham -1.91yadro magnietoniga teng bolgan mangit momentiga ega bo’lishi ajablanirlidir. Bu holdagi manfiy belgi neytronning magnit momenti va spini qarama qarshi yo’nalganligini bildiradi.
Neytronning magnit momentiga ega bulishi uning murakkab tuzilishidan darak beradi. Neytronda bir birini neytrallab turuvchi zaryadlarning qandaydir taqsimoti mavjud deb o'ylash mumkin; bu vaqtda manfiy zaryad neytronning chetroq joyida joylashgan, musbat zaryad esa markaziy soxada mujassamlashgandir.
Umuman, yadrolarning xaqiqiy magnit momentlari oddiy nazariya bo’yicha xisoblangan qiymatlariga mos kelmaydi. Shuning uchun magnit momentlari (μ) kupincha giromagnit nisbat ( g yadroviy faktor) bilan ifodalanadi. μ =gl ; g faktor musbat yoki manfiy qiymatlarga ega bo’lishi mumkin bo’lib, u spin va magnit momenti, vektorlarining bir-biriga nisbatan qanday (bir tomonga yoki qarama-qarshi tomonga) yo’nalganligiga bogliq.
Yadro magnetoni birliklarida o’lchangan nuklonning magnit momenti μ bilan uning ћ birliklarida ulchangan spini (5) o’rtasida μ_s=g_ss boglanish mavjud. Orbital momentlar uchun xam mos ifodaga ega bulamiz: μ_i=g_is (l,s— orbital va spin kvant sonlar).
Proton uchun g^p=1, neytron uchun gⁿ = 0. Neytron va protonlarning spini ½ ga teng, magnit momentlari esa μ^p_s=+2.79μ₀ ; μⁿ_s=-1.91μ₀
Bunda giromagnit sonlarning proton uchun g_s= 5,58, neytron uchun esa g_sⁿ=- 3,82 ekanligi kelib chiqadi. Bu raqam oldidagi manfiy ishora magnit momentining yo’nalishi spin yo’nalishiga qarama-qarshi ekanligini ko’rsatadi.
Juftlashgan nuklonlar xarakat miqdori momenti - ( spinlari bir-birlarini yo’qotishganligidan, nuklonlarning magnit momentlari xam juftlashganda yuqotilishi mumkin. Shuning uchun toq yadrolarning magnit momentlarini juftlanmagan nuklon xarakatining natijasi sifatida xisoblash qiyin emas. Bunda nuklonning magnit momenti

ko’rinishida ifodalanadi.
Nuklonning effektiv magnit momenti va vektorlarning skalyar ko’paytmasidan iborat.Hisoblash natijasi proton uchun
j=l-1/2 holda μ=(1- )j;
j=l+1/2 holda μ=(1+ )j=j+2.29
Neytron uchun esa
j=l-1/2 holda μ= j
j=l+1/2 holda μ= j= 1.91
qiymatlarni beradi. Toq yadrolarning magnit momentlarini faqat juftlanmagan bitta proton yoki neytron xosil qiladi degan fikr Shmidt nazariyasining asosidir.Magnit momentlarining eksperimental qiymatlari shu nazariya yordamida topilgan qiymatlar orasida yotadi(1.1- a, b rasm). T. j. yadrolar magnit momentlari orbital momentning ortishi bilan ortib boradi. J- t. yadrolarda esa bunday bog’lanish deyarli yo’q. Bu dalil Shmidtning asosiy g’oyasi to’gri ekanligini ko’rsatsa ham, lekin Shmidt modelining natijalari tajribaga mos kelmaydi. Agar erkin xoldagi nuklonlarning magnit momentlari yadrodagi boglangan nuklonlarning magnit momentiga teng emas deb faraz qilsak, kelishmovchilik bir oz to’grilanadi.Demak, yadro magnit momenti qiymatlarini faqatgina birdona nuklon xarakati bilan tushuntirish mumkin emas.Nazariya to’g’ri bulishi uchun nuklonlarning yadrodagi kollektiv xarakatlarini va bir-biri bilan o’zaro ta'sirlarini xisobga olish kerak.


a)rasm

b)rasm

Yadrolar magnit momentidan tashqari yana elektr momentiga ham ega bo’ladi.Yadroning elektr momenti unda elektr zaryadining taqsimlanishiga bog’liq.
Bir-biridan δ masofada joylashgan har hil ishorali e zaryaddan tashkil topgan sistema dipol deyiladi (1a-rasm). Bunday sistemaning dipol momenti P=Zeδ .Yadro esa proton va neytronlar inersiya markazlari bir-birining ustiga tushmasa (1b-rasm) yadroning dipol momenti P_yad=Zeδ ga teng bo’ladi.Bu yerda δ – zaryad simmetriya markazining yadro inersiya markazidan og’ishi.

1-rasm. a) elektr dipol b) protonlari neytronlarga nisbat siljigan yadro

Hamma yadrolarning dipol momenti nolga teng bo’lib chiqdi.Bu yadroda protonlar va neytronlar tekis aralashganligini bildiradi.
Dipol momenti
1.1
Bunda –inersiya markaziga nisbatan zaryad taqsimoti ;