¿El protón y el electrón en un átomo de hidrógeno generan un campo magnético porque se mueven, y pueden medirse?

Sí, este es el momento magnético de un átomo de H, se genera en partes más o menos iguales por el giro y la órbita del electrón, con una contribución mucho más pequeña del giro del protón (el momento magnético de una partícula disminuye a medida que masa en orden de magnitud). Los efectos generales del magnetismo se deben a los giros de electrones en capas internas sin rellenar que se alinean de manera gruesa (como en el ferromagnetismo), o a una débil coordinación del movimiento / giro con un campo magnético externo como en el diamagnetismo / paramagnetismo. En las moléculas, los electrones tienden a emparejarse en pares opuestos de giro / movimiento opuesto, de modo que generalmente no queda magnetismo generado por electrones (a menos que tenga electrones de capa interna no apareados, como en Hierro).

El experimento de Stern-Gerlach en átomos de plata utilizó átomos de plata pesados ​​con un electrón de capa externa no apareado para sondear el momento magnético de un solo electrón giratorio. El haz de átomos de plata se divide en un campo magnético de acuerdo con el giro del electrón en la capa más externa. Para un haz de electrones libre, no puede desenredar el efecto de giro del movimiento muy bien, porque la división debido al giro es igual a la división debido al movimiento, como descubrieron Dirac y Landau. El experimento de Stern Gerlach es una de las primeras confirmaciones de la mecánica cuántica de momento angular discreto.

El magnetismo de los electrones se estudia intensamente en la física de la materia condensada, y la mayoría de los libros sobre física del estado sólido lo analizan en detalle. El magnetismo muy débil de los núcleos también se puede detectar utilizando SQUID, y esta es la base de la RMN.

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