4.11 g-2-Experiment

Nach der relativistischen Dirac-Gleichung gilt g = 2. Experimentell gilt jedoch:

a = g---2= 0,001159637 7...= a--+ ... 2 2p

ist hierbei die Feinstruktur-Konstante, für die gilt:

1 e2 a = ------ 4pe0hc

Zyklotron-Frequenz: $eB wc = --- me$
Spin-Präzessions-Frequenz: $ws = g eB 2m$

Diese beiden Frequenzen sind identisch, wenn g = 2 ist. Dabei gibt es folgendes raffiniertes Experiment:

Mittels der Zahl der Umläufe und der Winkeldifferenz zwischen Flugrichtung und Spin erhält man g = 2. Woher kommt g = 2? Feynman (Sakran, Seite 78) beschreibt dies folgendermaßen:

Die Energie eines freien Elektrons ist unabhängig vom Spin!

und sind Vektoren und ², ² = und ^. sind Invarianten.

[(px- QAx) ^sx + ...][(px - QAx) ^sx...]

_i und _j vertauschen:

@F [^px,F ] = -ih@x

( )2 p - QA H = ----------- 2Q-.S-.B 2m 2m

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