জি-ফ্যাক্টর (পদার্থবিজ্ঞান)

জি -ফ্যাক্টর একটি( g এর মান বা মাত্রাহীন চৌম্বক মোমেন্টও বলা হয়) হলো একটি মাত্রাবিহীন পরিমাপ যা একটি পরমাণু, একটি কণা বা নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় মুহূর্ত এবং কৌণিক ভরবেগ নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়। এটি মূলত একটি সমানুপাতিক ধ্রুবক যা একটি কণার বিভিন্ন চৌম্বকীয় মুহূর্ত μ কে তাদের কৌণিক ভরবেগ কোয়ান্টাম সংখ্যা এবং চৌম্বকীয় মুহূর্তের এককে (এটিকে মাত্রাহীন করার জন্য),বোর ম্যাগনেটন বা নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটনের সাথে সম্পর্কযুক্ত করে।

সংগা সম্পাদনা

ডিরাক কণা সম্পাদনা

একটি চার্জযুক্ত, স্পিন- $১/২$ কণার স্পিন ম্যাগনেটিক মোমেন্ট যা কোনো অভ্যন্তরীণ গঠন (ডিরাক কণা) ধারণ করে না ^[১]

{\boldsymbol {\mu }}=g{e \over 2m}\mathbf {S} ,

যেখানে μ হলো কণার স্পিন চৌম্বকীয় ভ্রামক, g হলো g- কণার ফ্যাক্টর, e হলো ইলেক্ট্রনের চার্জ, m হলো কণার ভর এবং S হলো কণার স্পিনের কৌণিক বেগ (ডিরাক কণার জন্য বিস্তারসহ ħ/২ হবে)।

বেরিয়ন বা নিউক্লিয়াস সম্পাদনা

প্রোটন, নিউট্রন, নিউক্লিয়াস এবং অন্যান্য যৌগিক বেরিওনিক কণার চৌম্বকীয় মুহূর্তগুলি তাদের স্পিন থেকে উদ্ভূত হয় (স্পিন এবং চৌম্বকীয় ভ্রামক উভয়ই শূন্য হতে পারে, এই ক্ষেত্রে জি -ফ্যাক্টর অনির্ধারিত)। প্রচলিতভাবে, সংশ্লিষ্ট জি -ফ্যাক্টরগুলি পারমাণবিক ম্যাগনেটন ব্যবহার করে সংজ্ঞায়িত করা হয়, ডিরাক কণার জন্য কণার ভরের পরিবর্তে প্রোটনের ভর ব্যবহার করে। এই প্রচলনের অধীনে ব্যবহৃত সূত্র হলো

{\boldsymbol {\mu }}=g{\mu _{\text{N}} \over \hbar }{\mathbf {I} }=g{e \over 2m_{\text{p}}}\mathbf {I} ,

যেখানে μ হলো নিউক্লিওন বা নিউক্লিয়াসের চৌম্বকীয় ভ্রামক যা এর স্পিনের ফলে ঘটে, g হলো কার্যকরী g- ফ্যাক্টর, I হলো এর স্পিনের কৌণিক বেগ, μ_N হলো পারমাণবিক ম্যাগনেটন, e হলো ইলেক্ট্রনের চার্জ এবং সর্বশেষে m_p দ্বারা প্রোটনের ভর বোঝায়।

হিসাব সম্পাদনা

ইলেক্ট্রনের জি ফ্যাক্টর সম্পাদনা

একটি ইলেক্ট্রনের সাথে যুক্ত তিনটি চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে: একটি এর স্পিন কৌণিক ভরবেগ থেকে, একটি এর কক্ষপথের কৌণিক ভরবেগ থেকে এবং একটি তার মোট কৌণিক ভরবেগ থেকে (এই দুটি উপাদানের কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক যোগফল)। এই তিনটি মুহুর্তের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তিনটি ভিন্ন জি -ফ্যাক্টর হলো:

ইলেক্ট্রন স্পিন জি ফ্যাক্টর সম্পাদনা

এর মধ্যে সবচেয়ে পরিচিত হল ইলেক্ট্রন স্পিন জি-ফ্যাক্টর (প্রায়শই "ইলেক্ট্রন জি-ফ্যাক্টর" বলা হয়), এবং g_e দ্বারা সংজ্ঞায়িত

{\boldsymbol {\mu }}=g{e \over 2m}\mathbf {S} ,

যেখানে μs হল একটি ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনের ফলে সৃষ্ট চৌম্বকীয় মোমেন্ট, S হলো এর স্পিন কৌণিক ভরবেগ, এবং $\mu _{\text{B}}=e\hbar /2m_{\text{e}}$ বোর ম্যাগনেটন । পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানে, ইলেক্ট্রন স্পিন জি -ফ্যাক্টরকে প্রায়শই g_e এর পরম মান বা ঋণাত্মক মান হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:

g_{\text{s}}=|g_{\text{e}}|=-g_{\text{e}}.

জি ফ্যাক্টর এর পরিমাপকৃত মান সম্পাদনা

NIST CODATA সুপারিশকৃত জি -ফ্যাক্টর মান ^[৫]
কণা	প্রতীক	g - ফ্যাক্টর	আপেক্ষিক মান অনিশ্চয়তা
ইলেকট্রন	g _e	−2.00231930436256(35)	1.7×10⁻¹³
muon - (পরীক্ষা-Brookhaven-2006)	g _μ	−২.০০২৩৩১৮৪১৮(১৩)	−২.০০২৩৩১৮৪১৮(১৩)^[২]
muon - (পরীক্ষা-Fermilab-2021)	g _μ	−2.002 331 8408(11)	5.4 x 10 ⁻¹⁰
muon - (পরীক্ষা-বিশ্ব-গড়-2021)	g _μ	−2.002 331 8 4121 (82)	4.1 x 10 ⁻¹⁰
muon - (তত্ত্ব-জুন 2020)	g _μ	−2.002 331 8 3620 (86)	4.3 x 10 ⁻¹⁰
নিউট্রন	g _n	−3.82608545(90)	২.৪ ^[৩]
প্রোটন	g _পি	+ ৫.৫৮৫৬৯৪৬৮৯৩(১৬)	৫.৫৮৫৬৯৪৬৮৯৩(১৬)^[৪]

আরও দেখুন সম্পাদনা

তথ্যসূত্র ও টীকা সম্পাদনা

↑ Povh, Bogdan; Rith, Klaus (২০১৩-০৪-১৭)। Particles and Nuclei। আইএসবিএন 978-3-662-05023-1।
↑ "2018 CODATA Value: muon g factor"। The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty। NIST। ২০ মে ২০১৯। সংগ্রহের তারিখ ২০১৯-০৫-২০।
↑ "CODATA Value: Neutron g factor"। NIST। সংগ্রহের তারিখ ৫ নভেম্বর ২০১৭।
↑ "2018 CODATA Value: proton g factor"। The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty। NIST। জুন ২০১৫। সংগ্রহের তারিখ ২০১৯-০৩-০৮।
↑ "CODATA values of the fundamental constants"। NIST।

বহিঃ সংযোগ সম্পাদনা

উইকিমিডিয়া কমন্সে জি-ফ্যাক্টর (পদার্থবিজ্ঞান) সম্পর্কিত মিডিয়া দেখুন।

Gwinner, Gerald; Silwal, Roshani (জুন ২০২২)। "Tiny isotopic difference tests standard model of particle physics" (ইংরেজি ভাষায়): 467–468। ডিওআই:10.1038/d41586-022-01569-3।

[1] Povh, Bogdan; Rith, Klaus (২০১৩-০৪-১৭)। Particles and Nuclei। আইএসবিএন 978-3-662-05023-1।

[physconst-gmu-2] "2018 CODATA Value: muon g factor"। The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty। NIST। ২০ মে ২০১৯। সংগ্রহের তারিখ ২০১৯-০৫-২০।

[3] "CODATA Value: Neutron g factor"। NIST। সংগ্রহের তারিখ ৫ নভেম্বর ২০১৭।

[physconst-gp-4] "2018 CODATA Value: proton g factor"। The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty। NIST। জুন ২০১৫। সংগ্রহের তারিখ ২০১৯-০৩-০৮।

[5] "CODATA values of the fundamental constants"। NIST।

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]