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拉莫尔进动

物理學中,拉莫尔进动(英語:Larmor precession,以约瑟夫·拉莫尔的名字命名)是指电子原子核原子磁矩在外部磁场作用下的进动。外部磁场对磁矩施加了一个力矩:

其中力矩角动量为外部磁场,矢量积旋磁比,它是磁矩与角动量矢量的比值,角动量绕外磁场方向进动,其角频率称为拉莫尔频率(英語:Larmor frequency):

其中为角频率,B为磁感应强度

Lev Landau and Evgeny Lifshitz在一篇1935年出版的著名论文中预言了由于拉莫尔进动导致的铁磁共振的存在,这在1946年被J. H. E. Griffiths(英国)和E. K. Zavoiskij (苏联)各自独立通过实验证实。

拉莫尔进动对于核磁共振至关重要。

Bargmann-Michel-Telegdi 等式编辑

電子在外加磁場中的自旋進動,由Bargmann-Michel-Telegdi(简称BMT)等式[1]描述。

 

這裡的 ,  ,   分別是極性四向量、電荷、質量和磁矩, 是电子的四维速度 ,  , and  电磁场的强度。利用运动方程,

 

可以把BMT方程右边的第一项改写为  ,这里 四维加速度。这一项描述了Fermi-Walker transport,并导致了湯瑪斯進動Thomas precession),第二项则与拉莫尔进动相关联。

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參考資料编辑

註釋编辑

  1. ^ V. Bargmann, L. Michel, and V. L. Telegdi, Precession of the Polarization of Particles Moving in a Homogeneous Electromagnetic Field, Phys. Rev. Lett. 2, 435 (1959).