磁矩
magnetic moment
描述載流線圈或微觀粒子磁性的物理量.平面載流線圈的磁矩定義為
m=iSn式中i電流強度；S為線圈面積；n為與電 流方向成右手螺旋關(guān)系的單位矢量.在均勻外磁場中,平面載流線圈不受力而受力矩,該力矩使線圈的磁矩m轉(zhuǎn)向外磁場B的方向；在均勻徑向分布外磁場中,平面載流線圈受力矩偏轉(zhuǎn).許多電機和電學(xué)儀表的工作原理即基于此.
在原子中,電子因繞原子核運動而具有軌道磁矩；電子還因自旋具有自旋磁矩；原子核、質(zhì)子、中子以及其他基本粒子也都具有各自的自旋磁矩.這些對研究原子能級的精細(xì)結(jié)構(gòu),磁場中的塞曼效應(yīng)以及磁共振等有重要意義,也表明各種基本粒子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu).
分子的磁矩就是電子軌道磁矩以及電子和核的自旋磁矩構(gòu)成的,磁介質(zhì)的磁化就是外磁場對分子磁矩作用的結(jié)果.
粒子的內(nèi)稟屬性.每種粒子都有確定的內(nèi)稟磁矩.自旋為s的點粒子的磁矩μ由給出,式中e和m分別是該粒子的電荷和質(zhì)量,g是一個數(shù)值因子.自旋為零的粒子磁矩為零.自旋為1／2的粒子,g＝2；自旋為1的粒子,g＝1；自旋為3／2的粒子,g＝2／3.理論上普遍給出g＝1／s.
粒子磁矩可通過實驗測定.但實驗測定結(jié)果并不與此相符,其間差別稱為反常磁矩.對于自旋均為1／2的電子、μ子、質(zhì)子和中子,精確測定其g因子分別為
電子 g／2＝1.001159652193（10）
μ子 g／2＝1.001165923（8）
質(zhì)子 g／2＝2.792847386（63）
中子 g／2＝－1.91304275（45）
粒子反常磁矩的來源有二：一是量子電動力學(xué)的輻射修正,電子、μ子屬于這種情形,即使是點粒子,粒子產(chǎn)生的電磁場對其自身的作用導(dǎo)致自旋磁矩的微小變化,這一改變可以嚴(yán)格地用量子電動力學(xué)精確計算,結(jié)果與實驗測定符合得很好；另一是由于粒子有內(nèi)部結(jié)構(gòu)和強相互作用的影響,質(zhì)子和中子屬于這種情形,質(zhì)子和中子的反常磁矩用于分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu).