ENCYCLOPEDIA OF PHYSICS

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1 ENCYCLOPEDIA OF PHYSICS EDITED BY S. FLOCGE VOLUME XXXVIII/1 EXTERNAL PROPERTIES OF ATOMIC NUCLEI WITH 160 FIGURES SPRINGER-VERLAG BERLIN GOTTINGEN. HEIDELBERG 1958

2 HANDBUCH DER PHYSIK HERAUSGEGEBEN VON S. FLOGGE BAND XXXVIII/1 AUSSERE EIGENSCHAFTEN DER ATOMKERNE MIT 160 FIGUREN S PR I N G E R -VE R LA G BERLIN GOTTINGEN HEIDELBERG 1958

3 ISBN-13: e-isbn-13: ~ DOl: / Aile Rechte, insbesondere das der Obersetzung in fremde Spraehen, vorbebalten. Obne ausdriickliehe Genehmigung des Verlages ist es aueh nieht gestattet, dieses Bucb oder Teile daraus auf photomeehanisehem Wege (Photokopic, Mikrokopie) zu vervieif!iltigen. by Springer-Verlag OHG. Berlin Gattingen Heidelberg 1958 Softcover reprint of tbe hardcover 1 st edition 1958 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeicbnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch obne besondere Kennzcichnung nieht zu der Annabme, dab solehe Namen im Sinn der Warenzeichen- und Markenschutz Ges~tzgebung ais frei zu be!raehten waren und daber von jedermann benutz! werden diirften.

4 Inhaltsverzeichnis. Seite Atomic Masses of Nuclides. By AALDERT HENDRIK WAPSTRA, Professor of Experimental Nuclear Physics, Technical University, Delft; Scientific Collaborator, Instituut voor Kernphysisch Onderzoek, Amsterdam (Netherlands). (With 12 Figures) A. Reasons and methods for measuring masses. 1 B. Atomic masses of nuclides C. Some trends in atomic masses of nuclides. 14 General references Determination of Atomic Masses by Microwave Methods. By Dr. STANLEY GESCHWIND, Member of Technical Staff, Bell Telephone Laboratories, Murray Hill/New Jersey (USA). (With 3 Figures) Introduction Theory of mass determination from rotational spectra of diatomic molecules Approximations contributing to error in mass ratio determinations from spectra of diatomic molecules Polyatomic linear and symmetric top molecules Experimental techniques for measuring microwave absorption lines Experimental results 51 7 Conclusion 57 Acknowledgment 57 Bibliography 57 Determination of Nuclear Spins and Magnetic Moments by Spectroscopic Methods. By Dr. FREDERICK MILES KELLY, Associate Professor, University of Manitoba, Winnipeg (Canada). (With 11 Figures) 59 Introduction A. Atomic spectra 60 a) Interaction between the nucleus and the electrons 60 b) Determination of nuclear spin c) Determination of the nuclear magnetic moment 70 d) Experimental methods 75 B. Atomic beams 77 C. Molecular spectra. 83 General references. 95 Isotope Shifts. By Dr. LAWRENCE WILETS, Staff Member, Los Alamos Scientific Laboratory, Los Alamos/New Mexico (USA). (With 10 Figures) 96 Introduction A. Nuclear mass effects. 97 B. Field effects for spherical, incompressible nuclei. 100 I. Nuclear volume effect II. Nuclear charge distributions 103 III. Nuclear polarization. 105 IV. Non-Coulombic forces

5 VI Inhaltsverzeichnis. Seite C. Nuclear deformation effect I. Contribution to isotope shifts II. Measurements of nuclear deformation 108 D. Nuclear compressibility and surface phenomena. 110 E. Atomic considerations F. Comparison with experiment 112 G. Conclusion. 118 Bibliography 118 Kernmagnetische Hochfrequenz-Spektroskopie. Von Dozent Dr. GtiNTHER LAUKIEN, Oberassistent am I. Physikalischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart (Deutschland). (Mit 110 Figuren). 120 Einfiihrung A. Physikalische Grundlagen I. Statik und Dynamik eines Systems paramagnetischer Kerne 124 II. Prazessionsbewegungen in einem konstanten Magnetfeld. 151 III. Prazessionsbewegungen in einem moduiierten Magnetfeld. 172 B. Experimentelle Technik I. Brtickenschaltungen II. Empfindliche Oszillatoren III. Impulstechnische Schaltungen 216 IV. Das Magnetfeld C. Ergebnisse I. Absolutmessungen - Experimente zur Bestimmung physikalischer Elementarkonstanten II. Relativmessungen - Struktur der kernmagnetischen Spektren III. Kernmomenten-Bericht Zusammenfassende Berichte tiber das Gebiet der- kernmagnetischen Hochfrequenz Spektroskopie ' Determination of Nuclear Quadrupole Moments. By Dr. CHARLES H. TOWNES, Professor of Physics, Columbia University, New York/N.Y. (USA). (With 15 Figures) 377 A. Determination of nuclear quadrupole moments from atoms or molecules 378 B. Determination of nuclear quadrupole moments from nuclear transitions 430 C. Mesonic quadrupole effects 440 D. Results 442 Acknowledgment. 451 References Sachverzeichnis (Deutsch/Englisch). 454 Subject Index (English/German).. 463