拉莫尔旋进英文解释翻译、拉莫尔旋进的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Larmor precession
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
旋进的英语翻译:
【化】 precession
专业解析
拉莫尔旋进(Larmor Precession)是指具有磁矩的微观粒子(如原子核、电子)在外加恒定磁场作用下,其磁矩矢量绕磁场方向所作的旋进运动。该现象是理解核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)等技术的物理基础。
物理机制
- 磁矩与磁场相互作用:当具有固有磁矩的粒子(如质子、电子)置于恒定外磁场((vec{B_0}))中时,磁矩会受到力矩作用,试图使其与磁场方向平行排列。
- 角动量守恒:由于粒子具有角动量((vec{J})),磁矩((vec{mu}))与其成正比((vec{mu} = gamma vec{J}),(gamma)为旋磁比)。力矩的作用不会直接翻转磁矩方向,而是导致磁矩矢量绕外磁场方向作圆锥形进动,类似于旋转陀螺在重力场中的进动。
- 进动频率:拉莫尔旋进的角频率((omega_L))由拉莫尔公式给出:
$$
omega_L = gamma B_0
$$
对应的频率((f_L))为:
$$
f_L = frac{gamma B_0}{2pi}
$$
该频率称为拉莫尔频率,其值与粒子的旋磁比((gamma))和外加磁场强度((B_0))成正比。
应用领域
- 核磁共振(NMR):原子核(如氢核)在静磁场中发生拉莫尔旋进。施加特定频率(等于拉莫尔频率)的射频脉冲,可激发核自旋能级间的共振跃迁,是NMR谱学和MRI成像的核心原理。
- 电子自旋共振(ESR):未成对电子在外磁场中的拉莫尔旋进是其基础。
- 原子物理与量子力学:解释塞曼效应、精细结构等现象中磁矩的行为。
发现与命名
该现象由爱尔兰物理学家约瑟夫·拉莫尔(Joseph Larmor)于1897年在其著作《以太和物质》(Aether and Matter)中首次系统阐述,用于解释电子在磁场中的运动。
汉英对照
- 拉莫尔旋进: Larmor Precession
- 磁矩: Magnetic Moment ((vec{mu}))
- 旋磁比: Gyromagnetic Ratio ((gamma))
- 拉莫尔频率: Larmor Frequency ((f_L))
- 外加磁场: Applied Magnetic Field ((vec{B_0}))
- 角频率: Angular Frequency ((omega))
参考来源
- 《中国大百科全书》物理学卷 - “核磁共振”条目:阐述拉莫尔旋进在NMR中的基础作用。
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=123456 (示例链接,实际条目需查阅官方数据库)
- Britannica - "Larmor precession":权威定义与物理机制解释。
https://www.britannica.com/science/Larmor-precession
- HyperPhysics (Georgia State University) - "Larmor Precession":简明公式推导与图示。
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/larmor.html
- Larmor, J. (1897). Aether and Matter. Cambridge University Press.:原始理论著作。
(经典文献,可通过学术数据库如JSTOR获取)
网络扩展解释
拉莫尔旋进(Larmor Precession)是原子或原子核的磁矩在外加磁场中绕磁场方向旋转的物理现象,其核心原理和特点如下:
定义与基本原理
-
现象描述
当具有磁矩的粒子(如原子核、质子或电子)处于外磁场中时,磁矩会受到磁场力矩作用,导致其自旋轴绕磁场方向做周期性旋转运动,类似倾斜陀螺绕重力方向的进动。
-
物理机制
- 磁矩(μ)与角动量(P)的关系为:
$$mu = gamma P$$
其中,γ为磁旋比(不同粒子的γ值不同)。
- 外磁场(B)对磁矩产生力矩(τ),满足:
$$tau = mu times B$$
该力矩使磁矩绕磁场方向以固定频率旋进。
-
旋进频率公式
拉莫尔频率(ω)与磁场强度(B)成正比:
$$omega = gamma B$$
该频率是核磁共振(NMR)等技术的基础。
典型类比与实验观察
应用领域
- 核磁共振(NMR/MRI)
通过调节射频场频率与拉莫尔频率匹配,实现原子核磁矩的共振,用于医学成像和物质分析。
- 地磁场测量
质子旋进磁力仪利用拉莫尔频率精确测定地磁场强度。
- 量子力学研究
解释原子、电子在磁场中的能级分裂(塞曼效应)等行为。
补充说明
- 与经典进动的区别
拉莫尔旋进是量子化角动量在磁场中的表现,需结合经典力学与量子理论解释。
- 磁旋比(γ)
不同粒子(如质子、电子)的γ值不同,是区分其旋进特性的关键参数。
如需进一步了解公式推导或具体实验案例,可参考核磁共振或经典电磁学教材。
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