当前课程知识点:核辐射物理及探测学 > 第三章 原子核的衰变 > 3.4 γ跃迁 > 3.4.2 γ跃迁的多极性与主要特点
下面我们来看一看
γ跃迁的多极性
在经典电磁辐射里边
光子的电磁波的频率
是可以任意取值的
但是在量子力学里边
我们知道原子核是微观的
电荷与电流体系
它的电磁辐射是应该遵循以下规律的
首先是两个能级之间的跃迁
产生的γ辐射
因此能量是分立的
分立大小
就是我们已经知道的
hν=Ei-Ef
在γ跃迁的时候
我们知道这实际上是
原子核在发射能量
这个能量是
一份一份的方式带走的
这里边hν就是一份的大小
单位时间内
到底发射了多少的γ光子呢
是n
这两个一乘就是单位时间内
通过γ辐射
所发射的能量的多少
这两个都是量子化的
这是第一点
第二点
跃迁前后的角动量守恒
母核和子核的
角动量的矢量关系
应该对应于光子所带走的角动量
这是矢量关系
我们把它转化成大小
就是光子所能带走的
角动量是一个范围
这个范围的最大值就是
子核和母核角动量大小之和
这是光子所能带走
角动量的最大数
光子所能带走的角动量
最小数是谁呢
就是Ii和If这两个数
大小之差
所对应的那个绝对值
就是Ii-If这个绝对值
这个大小
这里边我们给出来一个符号
那就是一个笑脸一个哭脸
什么意思呢
就是在γ跃迁的时候
γ光子虽然从数据上
可以带走少的和多的γ光子
但是γ跃迁更倾向于
带走最少的角动量
也就是Ii-If
光子所带走的角动量越大
跃迁的几率就越小
一般而言
L就是取能取的最小值
根据γ光子带着角动量Lh拔
我们可以对电磁跃迁的级次
做一个划分
如果γ光子带走的角动量是1
就是一个h拔
我们就称之为2的1次方偶极辐射
如果带走的角动量是2
我们就认为这是一个2的2次方
四极辐射
如果L等于3
那就是2的3次方八级辐射
依次类推
如果光子带走的是
n个h拔的角动量
就称之为2^n极的辐射
所以这里边L是跃迁的极次
辐射的这个极次是2^L
另外辐射还要分
电极辐射和磁极辐射
电的2^L极辐射和磁2^L极辐射
在电磁相互作用中
宇称是要守恒的
这要求γ光子所带的宇称
应该解释母核和子核的
宇称的差异
在跃迁前后
原子核宇称若不变的话
那我们就称之为
γ光子带走的是偶宇称
如果说跃迁前后
宇称改变了
那就认为
γ光子带走的是奇宇称
在电多极和磁多极跃迁里边
γ光子所带走的宇称是
偶还是奇呢
这也是不一样的
有这样的规律
在电多极辐射里边
γ光子所带走的宇称
是偶还是奇呢
这是取决于(-1)^L是
+还是-1
在磁多极辐射里边
γ光子所带走的宇称
正还是负呢
是偶还是奇呢
这是取决于(-1)^(L+1)
是偶还是奇
也就是说
在电多极辐射里边光子的
光子所带的宇称的奇偶性9
和角动量的奇偶性是相同的
而在磁多极辐射里边
是刚好相反的
我们可以用下面的两个表达
来陈述它
这就是γ跃迁的多极性
-1.1 基础知识、常量与单位
-1.2 原子核的构成、表示方法与相关术语
-1.3 原子核的大小与稳定性规律
-1.4 原子核的结合能
-1.5 原子核的自旋
-1.6 原子核的磁矩与电矩
-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态
-课后作业--作业
-2.1 放射性衰变的基本规律
-2.2 递次衰变规律
-2.3 放射系
-2.4 放射规律的一些应用
-课后作业--作业
-3.1 原子核的衰变方式
-3.2 α衰变
-3.3 β衰变
-3.4 γ跃迁
-课后作业--作业
-4.1 核反应的概况
-4.2 核反应能和Q方程
-4.3 核反应截面和产额
-4.4 反应机制及核反应模型
-课后作业--作业
-6.1 辐射与物质相互作用概述
-6.2 重带电粒子与物质的相互作用
-6.3 快电子与物质的相互作用
-6.4 γ射线与物质的相互作用
-课后作业--作业
-7.1 统计学的基础知识
-7.2 放射性测量的统计误差
-7.3 电离过程的涨落与法诺分布
-7.4 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落
-7.5 时间间隔的统计分布
-课后作业--作业
-8.1 气体中离子与电子的运动规律
-8.2 电离室
--8.2.3 脉冲电离室的主要性能指标第一部分:能量分辨率
--8.2.4 脉冲电离室的主要性能指标第二部分:饱和特性、坪特性等
-8.3 正比计数器
-8.4 G-M计数管
-8.5 气体探测器小结
-课后作业--作业
-9.1 闪烁体
-9.2 光电倍增管
-9.3 闪烁探测器
-9.4 单晶闪烁谱仪
-课后作业--作业
-10.1 半导体与半导体探测器
-10.2 PN结半导体探测器
-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器
-10.4 其他半导体探测器
-课后作业--作业
-12.1 活度测量方法
-12.2 符合测量法
-12.3 γ能谱解析
-课后作业--作业
-13.1 中子的基本特性与分类
-13.2 中子源
-13.3 中子与物质的相互作用
-13.4 中子探测的特点与探测方法分类
-13.5 常用的中子探测器
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