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Misura del momento magnetico dell'elettrone

L'interpretazione della struttura fine degli spettri atomici e dell'effetto Zeeman è stato un lungo cammino conclusosi con l'ipotesi dello spin dell'elettrone e con l'evidenza di un rapporto giromagnetico pari a 2, come previsto dalla soluzione dell'equazione di Dirac nel limite non relativistico. Tuttavia misure molto accurate hanno mostrato che questa previsione si discosta dal valore osservato di una piccola frazione percentuale, differenza a = g−2/2 che è detta anomalia del momento magnetico. In QED l'anomalia è il contributo di effetti della meccanica quantistica, espresso tramite diagrammi di Feynman, al momento magnetico della particella (Kinoshita e Sapirstein nel 1984 hanno effettuato il calcolo delle correzioni al fattore g/2 dell'elettrone sino all'ottavo ordine).
L'evoluzione della strumentazione e dei setup sperimentali ha consentito di effettuare misure sempre più accurate del momento magnetico dell'elettrone (tale misura è in assoluto la più accurata mai fatta): si è raggiunta, per questa grandezza, la precisione sbalorditiva di una parte per trilione 1/(10^12). Questo risultato è stato possibile grazie alla misura della frequenza di risonanza di singoli elettroni in una trappola di Penning ("geonium atom"), realizzata dal gruppo Gabrielse dell'università di Harvard nel 2008.

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Introduzione L’interpretazione della struttura fine degli spettri atomici e dell’e↵ etto Zee- man` estatounlungocamminoconclusosiconl’ipotesidellospindell’elettrone econl’evidenzadiunrapportogiromagneticoparia2,comeprevistodalla soluzionedell’equazionediDiracnellimitenonrelativistico. Tuttaviamisure molto accurate hanno mostrato che questa previsione si discosta dal valore osservato di una piccola frazione percentuale, di↵ erenza a = g 2 2 che ` e det- ta anomalia del momento magnetico. In QED l’anomalia ` e il contributo di e↵ etti della meccanica quantistica, espresso tramite diagrammi di Feynman, almomentomagneticodellaparticella(KinoshitaeSapirsteinnel1984hanno e↵ ettuato il calcolo delle correzioni al fattore g 2 dell’elettrone sino all’ottavo ordine). L’evoluzione della strumentazione e dei setup sperimentali ha consentito di e↵ ettuare misure sempre pi` u accurate del momento magnetico dell’elettrone (talemisura` einassolutolapi` uaccuratamaifatta): si` eraggiunta,perquesta grandezza, la precisione sbalorditiva di una parte per trilione 1 10 12 . Questo risultato ` e stato possibile grazie alla misura della frequenza di risonanza di singoli elettroni in una trappola di Penning (“geonium atom”), realizzata dal gruppo Gabrielse dell’universit` a di Harvard nel 2008. 1

Laurea liv.I

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Andrea Sciandra Contatta »

Composta da 47 pagine.

 

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