Магнітний момент електрона
МАГНІТНИЙ МОМЕНТ ЕЛЕКТРОНА
Ці міркування можна застосувати і для будь-якого тіла, що володіє магнітним моментом. Таким тілом може бути, наприклад, електрон, що обертається по будь-якої орбіті (наприклад, всередині атомів і
молекул). Для розрахунку цього моменту припустимо, що орбіта є коло радіуса по якій електрон рухається з постійною за величиною швидкістю Сила струму, що відповідає цьому руху, дорівнює заряду електрона помноженому на число оборотів в одиницю часу отже,
Помноживши і поділивши цей вислів на масу електрона, отримаємо, що магнітний момент електронної орбіти
прямо пропорційний механічному моменту імпульсу електрона на цій орбіті
Встановлено, що крім магнітного моменту, обумовленого обертанням по орбіті, електрон володіє власним магнітним моментом, рівним Цей момент зв'язується з власним (знову-таки не пов'язаним з обертанням по орбіті) механічним моментом причому виявилося, що відношення
вдвічі більше, ніж для електронної орбіти. Надалі з'ясувалося, що власні магнітні і механічні моменти існують також у протона, нейтрона, атомних ядер і у інших елементарних частинок.
Власний механічний момент елементарної частинки (не обумовленої рухом по будь-якої траєкторії) називається спіном, а пов'язаний з ним власний магнітний момент - спінові магнітним моментом. Припущення про те, що спін електрона (або інший елементарної частинки) може бути обумовлений його обертанням навколо своєї, осі (подібно моменту імпульсу обертового дзиги), а магнітний момент - замкнутими струмами, освіченими зарядами частки при цьому обертанні, виявилося неприйнятним. Встановлено, що спін і спінової магнітний момент немає «класичне» властивість елементарних частинок, яке можна було б змінювати, діючи на них різними силами і обертають моментами, а є їх фундаментальне властивість, яке, подібно до електричного заряду, залишається без змін в будь-яких умовах і при будь-яких діях.
Вище було показано, що рамка зі струмом, а отже, і будь-яке тіло, що володіє магнітним моментом набувають в зовнішньому магнітному полі В додаткову енергію, рівну Цей результат відноситься також і до фізичних систем, що складається з елементарних частинок (атом, атомні ядра, молекули) . Частота, з якою відбуваються коливання таких тіл, наприклад атомних ядер в зовнішньому магнітному полі, використовується для вимірювання їх магнітних моментів.