拉莫尔频率英文解释翻译、拉莫尔频率的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Larmor frequency
分词翻译:
拉的英语翻译:
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【机】 pull; tension; tractive
莫尔的英语翻译:
【机】 mole
频率的英语翻译:
frequency
【计】 F; frequency
【化】 frequency
【医】 frequency
【经】 frequency
专业解析
拉莫尔频率 (Làmò'ěr Pínlǜ / Larmor Frequency) 是物理学,特别是磁共振领域(如核磁共振NMR和磁共振成像MRI)中的一个核心概念。它描述的是处于恒定外磁场中的磁性原子核(或带电粒子、磁矩)进行拉莫尔进动(Larmor Precession)时所具有的特征频率。
-
物理定义与机制:
- 当一个具有磁矩(如原子核的自旋磁矩)的粒子被置于一个恒定、均匀的静磁场(B₀) 中时,磁场会对磁矩施加一个力矩。这个力矩导致磁矩并非简单地与磁场方向平行排列,而是围绕磁场方向(通常定义为z轴)做圆锥形的旋进运动,这种运动称为拉莫尔进动。
- 拉莫尔频率 (ω₀) 就是这个进动运动的角频率。其大小与外加磁场的强度(B₀)成正比。计算公式为:
$$
omega_0 = gamma B_0
$$
其中:
- ω₀ 是拉莫尔角频率(单位:弧度/秒, rad/s)。
- γ 是粒子的旋磁比 (Gyromagnetic Ratio)。这是一个与粒子种类(如氢原子核¹H、磷原子核³¹P等)本身性质相关的常数,表示其磁矩与角动量的比值。不同原子核的γ值不同。
- B₀ 是外加静磁场的强度(单位:特斯拉, T)。
- 频率(f₀)与角频率的关系为:f₀ = ω₀ / (2π)。因此,拉莫尔频率(通常指f₀)也可表示为:
$$
f_0 = frac{gamma B_0}{2pi}
$$
单位通常是赫兹(Hz)。
-
在磁共振中的核心作用:
- 拉莫尔频率是磁共振现象发生的共振条件。当向处于静磁场B₀中的原子核系统施加一个射频(RF)磁场时,只有该射频磁场的频率精确等于特定原子核的拉莫尔频率时,原子核才会有效地吸收能量,发生能级跃迁(从低能态到高能态),即发生磁共振。
- 在核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)中,正是通过施加与目标原子核(如人体中的氢核¹H)的拉莫尔频率相匹配的射频脉冲,来激发和探测信号。信号的频率也直接反映了拉莫尔频率。
-
应用与意义:
- MRI成像基础: MRI利用不同组织中水分子内氢核(¹H)的拉莫尔频率一致性(在同一磁场下),通过施加梯度磁场人为制造空间位置上的频率差异,从而进行空间定位和成像。
- 化学位移: 在NMR波谱学中,原子核所处的局部化学环境(电子云密度)会轻微改变其实际感受到的有效磁场,从而导致其共振频率(即拉莫尔频率)发生微小的偏移(化学位移),这是分析分子结构的关键信息。
- 磁场强度标定: 已知某种原子核的旋磁比γ,通过精确测量其拉莫尔频率f₀,可以反推出所在位置的磁场强度B₀。
- 基础物理现象: 拉莫尔进动和拉莫尔频率是理解带电粒子或磁矩在磁场中动力学行为的基础概念,也存在于电子顺磁共振(EPR)等其他领域。
拉莫尔频率是特定原子核(或磁矩)在给定静磁场强度下发生进动的固有频率,是驱动磁共振现象发生的核心物理量。其数值由原子核本身的旋磁比(γ)和所处的外加静磁场强度(B₀)共同决定。
参考来源:
- 《中国大百科全书》物理学卷 - “磁共振”、“核磁共振”相关条目。(权威出版物)
- 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室相关科普与研究报告。(专业研究机构)
- 经典物理学教材如《费曼物理学讲义》第二卷电磁学相关章节。(经典教材)
- 权威磁共振教材如Ernst, Bodenhausen, Wokaun的《Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimensions》或Haacke, Brown, Thompson, Venkatesan的《Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design》。(领域专著)
网络扩展解释
拉莫尔频率(Larmor Frequency)是物理学和磁共振领域的重要概念,以下是详细解释:
1. 定义
拉莫尔频率指特定自旋粒子(如原子核、电子)在外加磁场中发生进动(即绕磁场方向的旋转运动)时的共振频率。这一现象是核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)的基础。
2. 公式表达
3. 关键参数
4. 应用领域
- 医学成像(MRI):通过调整射频脉冲频率与氢质子的拉莫尔频率共振,实现信号激发与采集。
- 天文观测:用于增强人造钠导星亮度,通过控制激光重复频率与地磁场中钠原子的拉莫尔频率(约350kHz)共振。
- 基础物理研究:分析粒子在磁场中的运动特性。
5. 注意事项
- 粒子类型差异:电子与原子核的拉莫尔频率公式不同(如中的公式适用于电子),需注意区分。
- 单位转换:角频率与线频率需通过( 2pi )转换,避免混淆。
拉莫尔频率是磁场强度与粒子旋磁比的线性函数,其核心意义在于描述磁共振中的能量交换条件。实际应用中需结合具体粒子类型和磁场环境选择参数。
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