Загрузка...
скачать
Реферат на тему:

Ларморовская прецессия


Präzession2.png

План:

    Введение
  • 1 Определение
  • 2 Ларморова частота
  • 3 Химическое смещение
  • Литература

Введение

Präzession2.png

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


1. Определение

\vec{\Gamma} = 
\vec{\mu}\times\vec{B}=
\gamma\vec{J}\times\vec{B}

где \vec{\Gamma} — момент силы, \vec{J} — момент импульса, \vec{\mu} — магнитный дипольный момент, \vec{B} — внешнее магнитное поле, \times — векторное произведение, и \ \gamma — гиромагнитное отношение, являющееся коэффициентом пропорциональности между магнитным моментом и моментом импульса.

Если мы рассматриваем случай статического магнитного поля,

\vec{B}=B_0\hat{z}

мы увидим, что вектор момента импульса \vec{J} прецессирует вокруг оси z с угловой частотой, называемой Ларморовской частотой,

\ \omega_{0} = \gamma B_0

производящей гироскопическое движение, похожее на вращение юлы.

Надо отметить, что все сказанное справедливо не только для общего вектора момента импульса \vec{J} , но также и для спинового момента импульса электрона \vec{S} , орбитального момента импульса электрона \vec{L} , спинового момента импульса ядра \vec{I} и общего момента импульса атома \vec{F}.

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

\gamma = \frac{g\mu_{B}}{\hbar} ,

где \ g это g-фактор Ланде, \ \mu_{B} магнетон Бора, \hbar 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.


2. 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:

f = \frac{\gamma}{2 \pi} \cdot \left| B \right| или \omega = \gamma \cdot \left| B \right|

При этом в формуле учитывается то магнитное поле, которое действует на месте нахождения частицы. Это магнитное поле состоит из внешнего магнитного поля Bext 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.


3. 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.


Литература

  • Robin K. Harris, Edwin D. Becker, Sonia M. Cabral De Menezes, Robin Goodfellow, Pierre Granger: NMR Nomenclature. Nuclear Spin Properties and Conventions for Chemical Shifts. Pure Appl. Chem. 2001 (73), 1795—1818.
  • wwwex.physik.uni-ulm.de  (нем.)
скачать

Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 16.07.11 04:31:58

Похожие рефераты: Прецессия, Геодезическая прецессия, Прецессия Томаса, Прецессия земной оси, Прецессия перигелия Меркурия, Аномальная прецессия перигелия Меркурия.

Категории: Электродинамика.

Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.