прецессия в магнитном поле

Ларморова частота

В физике ларморовская прецессия — это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов в направлении внешнего магнитного поля.

Содержание

Определение

где — момент силы, — момент импульса, — внешнее магнитное поле, — векторное произведение, и — гиромагнитное отношение, являющееся коэффициентом пропорциональности между магнитным моментом и моментом импульса.

Если мы рассматриваем случай статического магнитного поля,

мы увидим, что вектор момента импульса прецессирует вокруг оси z с угловой частотой, называемой Ларморовской частотой,

производящей гироскопическое движение, похожее на вращение юлы.

Надо отметить, что все сказанное справедливо не только для общего вектора момента импульса , но также и для спинового момента импульса электрона , орбитального момента импульса электрона , спинового момента импульса ядра и общего момента импульса атома .

Гиромагнитное отношение — это главное различие между всеми типами моментов импульсов, которые были рассмотрены выше, но следующая формула позволяет объединить все типы,

,

где это g-фактор Ланде, магнетон Бора, постоянная Планка. Для электрона гиромагнитное отношение равно 2,8 MHz / Gauss.

В 1935 году в своих трудах Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц предсказали существование ферромагнитного резонанса Ларморовской прецессии, которая была экспериментально обнаружена Гриффитсом в 1946 году.

Ларморова частота

Ларморова частота — угловая частота прецессии магнитного момента, помещенного в магнитное поле. Названа в честь ирландского физика Джозефа Лармора (Joseph Larmor). Ларморова частота зависит от силы магнитного поля B и гиромагнитного соотношения γ :

или

При этом в формуле учитывается то магнитное поле, которое действует на месте нахождения частицы. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля B_ext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки или химического окружения.

Ларморова частота протона в магнитном поле силой в 1 Тесла составляет 42 МГц, то есть Ларморова частота находится в диапазоне радиоволн.

Химическое смещение

Если атом находится в химическом соединении, то остальные электронные облака вблизи атома создают дополнительное магнитное поле, которое смещает Ларморову частоту. Это явление называют химическим сдвигом (англ. chemical shift ).

В химии есть раздел (англ. NMR spectroscopy ), который занимается измерением этого смещения. Таким образом получаются данные о соседстве исследуемого атома и о пространственной структуре.

Источник

Ларморовская прецессия

Содержание

Определение

Магнитное поле приложенное к магнитному диполю с магнитным дипольным моментом создаёт момент силы, равный

где × обозначает векторное произведение, — момент импульса и γ — гиромагнитное отношение, являющееся коэффициентом пропорциональности между магнитным моментом и моментом импульса.

Прецессия является движением вектора момента импульса вокруг выделенной оси, похожим на вращение волчка.

Надо отметить, что всё сказанное справедливо не только для общего вектора момента импульса но также и для спинового момента импульса электрона орбитального момента импульса электрона спинового момента импульса ядра и общего момента импульса атома

Гиромагнитное отношение — это главное различие между всеми типами моментов импульсов, которые были рассмотрены выше, но следующая формула позволяет объединить все типы,

В 1935 году в своих трудах Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц предсказали существование ферромагнитного резонанса ларморовской прецессии, которая была экспериментально обнаружена Гриффитсом в 1946 году.

Ларморовская частота

Ларморовская частота — угловая частота прецессии магнитного момента, помещённого в магнитное поле. Названа в честь ирландского физика Джозефа Лармора (Joseph Larmor). Ларморовская частота зависит от индукции магнитного поля B и гиромагнитного соотношения γ :

или

При этом в формуле учитывается магнитное поле в той точке, где находится частица. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля B_ext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки или химического окружения.

Ларморовская частота протона в магнитном поле индукцией в 1 Тесла составляет 42 МГц, то есть находится в радиочастотном диапазоне.

Химический сдвиг

Когда атом находится в молекуле, электронные облака других атомов создают вблизи него дополнительное магнитное поле, которое смещает ларморовскую частоту. Это смещение получило название химического сдвига.

Для анализа многих органических и элементоорганических веществ используется метод ядерного магнитного резонанса, который основан на измерении химических смещений ядер с полуцелым спином. При помощи метода ядерного магнитного резонанса можно получить данные о химическом строении молекул, их пространственной структуре и молекулярной динамике.

Источник

Лармора прецессия

Полезное

Смотреть что такое «Лармора прецессия» в других словарях:

ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ — дополнительное вращение как целого системы одинаковых заряж. ч ц (напр., эл нов атома), возникающее при наложении на систему однородного постоянного (достаточно слабого) магн. поля, направление к рого и служит осью вращения. На эту прецессию… … Физическая энциклопедия

ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ — дополнительное вращение как целого (прецессия) системы одинаковых заряженных частиц, напр. электронов в атоме, возникающее под действием постоянного однородного магнитного поля, направление которого и служит осью вращения. Открыта (1895) Дж.… … Большой Энциклопедический словарь

Лармора прецессия — дополнительное вращение как целого (прецессия) системы одинаковых заряженных частиц, например электронов в атоме, возникающее под действием постоянного однородного магнитного поля, направление которого и служит осью вращения. Открыта Дж. Лармором … Энциклопедический словарь

ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ — дополнит. вращение как целого (прецессия) системы одинаковых заряж. частиц, напр. электронов в атоме, возникающее под действием пост. однородного магн. поля, направление к рого и служит осью вращения. Частота вращения (ларморова частота)… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Прецессия Лармора — В физике ларморовская прецессия это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов в направлении внешнего магнитного поля. Содержание 1 Определение 2 Ларм … Википедия

Эффект Лармора — В физике ларморовская прецессия это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов в направлении внешнего магнитного поля. Содержание 1 Определение 2 Ларм … Википедия

Ларморовская прецессия — В физике ларморовская прецессия это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и … Википедия

Лармор Джозеф — (Larmor) (1857 1942), английский физик. Труды по электродинамике движущихся сред, электронной теории, математической физике. Открыл (1895) прецессию электронов в слабом магнитном поле (Лармора прецессия). * * * ЛАРМОР Джозеф ЛАРМОР (Larmor)… … Энциклопедический словарь

магнитомеханическое отношение — (гиромагнитное отношение), отношение магнитного момента элементарных частиц (и их систем) к их механическому моменту. Определяет действие магнитного поля на такие частицы (Лармора прецессия, Зеемана эффект). * * * МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОТНОШЕНИЕ… … Энциклопедический словарь

ТВЁРДОЕ ТЕЛО — агрегатное состояние в ва, характеризующееся стабильностью формы и хар ром теплового движения атомов, к рые совершают малые колебания вокруг положений равновесия. Различают крист. и аморфные Т. т. Кристаллы характеризуются пространств.… … Физическая энциклопедия

Источник

Прецессия Лармора

В физике ларморовская прецессия — это прецессия магнитного момента электронов, атомного ядра и атомов в направлении внешнего магнитного поля.

Содержание

Определение

где — момент силы, — момент импульса, — внешнее магнитное поле, — векторное произведение, и — гиромагнитное отношение, являющееся коэффициентом пропорциональности между магнитным моментом и моментом импульса.

Если мы рассматриваем случай статического магнитного поля,

мы увидим, что вектор момента импульса прецессирует вокруг оси z с угловой частотой, называемой Ларморовской частотой,

производящей гироскопическое движение, похожее на вращение юлы.

Надо отметить, что все сказанное справедливо не только для общего вектора момента импульса , но также и для спинового момента импульса электрона , орбитального момента импульса электрона , спинового момента импульса ядра и общего момента импульса атома .

Гиромагнитное отношение — это главное различие между всеми типами моментов импульсов, которые были рассмотрены выше, но следующая формула позволяет объединить все типы,

,

где это g-фактор Ланде, магнетон Бора, постоянная Планка. Для электрона гиромагнитное отношение равно 2,8 MHz / Gauss.

В 1935 году в своих трудах Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц предсказали существование ферромагнитного резонанса Ларморовской прецессии, которая была экспериментально обнаружена Гриффитсом в 1946 году.

Ларморова частота

Ларморова частота — угловая частота прецессии магнитного момента, помещенного в магнитное поле. Названа в честь ирландского физика Джозефа Лармора (Joseph Larmor). Ларморова частота зависит от силы магнитного поля B и гиромагнитного соотношения γ :

или

При этом в формуле учитывается то магнитное поле, которое действует на месте нахождения частицы. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля B_ext и других магнитных полей, которые возникают из-за электронной оболочки или химического окружения.

Ларморова частота протона в магнитном поле силой в 1 Тесла составляет 42 МГц, то есть Ларморова частота находится в диапазоне радиоволн.

Химическое смещение

Если атом находится в химическом соединении, то остальные электронные облака вблизи атома создают дополнительное магнитное поле, которое смещает Ларморову частоту. Это явление называют химическим сдвигом (англ. chemical shift ).

В химии есть раздел (англ. NMR spectroscopy ), который занимается измерением этого смещения. Таким образом получаются данные о соседстве исследуемого атома и о пространственной структуре.

Источник

Классическое описание диамагнетизма и ларморова прецессия

Вы будете перенаправлены на Автор24

Механизм намагничивания. Ларморова скорость

Диамагнетики относят к слабомагнитным веществам. В отсутствии магнитного поля они не намагничены. Рассмотрим в общих чертах механизм намагничивания. Это позволит установить причину разных знаков намагничения парамагнетиков и диамагнетиков, определить связь между атомным строением вещества и магнитной восприимчивостью.

Центростремительная сила имеет довольно большую величину в сравнении с силами, которые действуют на электрон со стороны внешних полей. Вследствие чего радиус окружности, по которой перемещается электрон, будем считать постоянным (В таком случае говорят, что атом жесткий).

Существует теорема Лармора согласно которой, изменение движения электрона в первом приближении сводится к наложению на движение без поля добавочного вращения (прецессии) всех электронов вокруг направления магнитного поля.

\[m<\omega >^2r=F_c\pm q_e\omega rB=m<<\omega >_0>^2r\pm q_e\omega rB\left(3\right),\]

тогда из (3) получим:

В уравнении (6) учтено, что заряд электрона меньше нуля.

Ларморова прецессия

\[dM=p_mBsin\alpha dt\ \left(9\right),\]

Прецессия вызывает дополнительное движение электрона вокруг направления поля. Дополнительное движение электронов порождает индуцированный магнитный момент атома ($_$) равный:

Ларморова прецессия возникает у всех веществ. К диамагнетикам относят такие вещества, у которых нет собственного магнитного момента.

Сущность диамагнетизма

Готовые работы на аналогичную тему

Задание: Получите выражение для молярной магнитной восприимчивости диамагнетиков ($<\varkappa >_<\mu >$). Оцените ее величину.

В таком случае молярную магнитную восприимчивость ($<\varkappa >_<\mu >$) можно вычислить как:

Задание: Если скорость электрона в атоме, который движется в магнитном поле, изменяется, следовательно, изменяется его кинетическая энергия. С другой стороны, если считать атом «жестким», потенциальная энергия неизменна. За счет чего изменяется скорость?

Скорость электрона изменяться за счет работы постоянного магнитного поля не может, так как Лоренцова сила всегда перпендикулярна вектору магнитной индукции внешнего поля. Следовательно, стационарное магнитное поле работы над электроном не производит. Однако, при появлении магнитного поля возникает электрическое поле, под действием которого и изменяется скорость движения электрона в атоме.

Источник