Messung von Kernmomenten
65px|Kein GFDL | 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. |
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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
miniatur|Kernspinresonanzmethode Larmorpräzession{{#set:Fachbegriff=Larmorpräzession|Index=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
miniatur|induzierte Absorption und Emission
Messung des Kernspins
Einschub: Gehört nicht zum Skript (möglicherweise Fehlerbehaftet) miniatur|zentriert|hochkant=2|Prinzip eines NMR-Spektrometers
Ende Einschub
inneratomare Felder der Hüllenelektronen
Hyperfeinstrukturaufspaltung{{#set:Fachbegriff=Hyperfeinstrukturaufspaltung|Index=Hyperfeinstrukturaufspaltung}} durch Kopplung von
- Hüllendrehimpuls{{#set:Fachbegriff=Hüllendrehimpuls|Index=Hüllendrehimpuls}} und
- Kernspin{{#set:Fachbegriff=Kernspin|Index=Kernspin}} zu einem
- Gesamtdrehimpuls{{#set:Fachbegriff=Gesamtdrehimpuls|Index=Gesamtdrehimpuls}}
ANMERKUNG Schubotz: E steht für Energie (Schrödingergleichung und nicht für das elektrische Feld |
Größenordnung inneratomarer B-Felder der Valenzelektronen etwa
- 2. elektrische, HFS
- Wechselwirkung des elektrischen Kernquadrupolmoments{{#set:Fachbegriff=Kernquadrupolmoments|Index=Kernquadrupolmoments}} mit dem
- elektrischen Feldgradienten{{#set:Fachbegriff=elektrischen Feldgradienten|Index=elektrischen Feldgradienten}} der Hüllenelektronen (WW von Tensoren 2. Stufe)
Messung der HFS-Aufspaltung durch optische Methoden (z.B. dopplerfreie Laserspektroskopie{{#set:Fachbegriff=dopplerfreie Laserspektroskopie|Index=dopplerfreie Laserspektroskopie}}, Doppelresonanz, Level-Crossing, Rabiatomstrahlresonanzmethode{{#set:Fachbegriff=Rabiatomstrahlresonanzmethode|Index=Rabiatomstrahlresonanzmethode}}, Mößbauereffekt{{#set:Fachbegriff=Mößbauereffekt|Index=Mößbauereffekt}}, etc.)
Weitere Informationen
(gehört nicht zum Skript)
Rabi-Experiment
Dopplerfreie Laserspektroskopie
Prüfungsfragen
- Rabi Experiment (Wunschthema)
- Rabi -Experiment zur Messung des gyromagnetischen Verhältnisses (ausführlich erklärt).
- was ist die Lamorfrequenz, warum präzidiert Drehimpuls-> Heisenbergsche Unschärferelation, keine gleichzeitige scharfe Messung von Iz, Ix und Iy.
- Wie kann man Kernspins messen? -> Laserspektroskopie der HFS
- Welche Größenordnung hat HFS? -> MHz- Ghz
- Wie noch?-> Kernspinresonanzmethode-> Bestimmung der Lamorfrequenz
- Wie kommt man da auf den Spin?-> Differenzmessung der Lamorfrequenzen, dadurch fallen konstante Faktoren raus. ( Wusste ich nicht)