拉莫爾頻率英文解釋翻譯、拉莫爾頻率的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Larmor frequency
分詞翻譯:
拉的英語翻譯:
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【機】 pull; tension; tractive
莫爾的英語翻譯:
【機】 mole
頻率的英語翻譯:
frequency
【計】 F; frequency
【化】 frequency
【醫】 frequency
【經】 frequency
專業解析
拉莫爾頻率 (Làmò'ěr Pínlǜ / Larmor Frequency) 是物理學,特别是磁共振領域(如核磁共振NMR和磁共振成像MRI)中的一個核心概念。它描述的是處于恒定外磁場中的磁性原子核(或帶電粒子、磁矩)進行拉莫爾進動(Larmor Precession)時所具有的特征頻率。
-
物理定義與機制:
- 當一個具有磁矩(如原子核的自旋磁矩)的粒子被置于一個恒定、均勻的靜磁場(B₀) 中時,磁場會對磁矩施加一個力矩。這個力矩導緻磁矩并非簡單地與磁場方向平行排列,而是圍繞磁場方向(通常定義為z軸)做圓錐形的旋進運動,這種運動稱為拉莫爾進動。
- 拉莫爾頻率 (ω₀) 就是這個進動運動的角頻率。其大小與外加磁場的強度(B₀)成正比。計算公式為:
$$
omega_0 = gamma B_0
$$
其中:
- ω₀ 是拉莫爾角頻率(單位:弧度/秒, rad/s)。
- γ 是粒子的旋磁比 (Gyromagnetic Ratio)。這是一個與粒子種類(如氫原子核¹H、磷原子核³¹P等)本身性質相關的常數,表示其磁矩與角動量的比值。不同原子核的γ值不同。
- B₀ 是外加靜磁場的強度(單位:特斯拉, T)。
- 頻率(f₀)與角頻率的關系為:f₀ = ω₀ / (2π)。因此,拉莫爾頻率(通常指f₀)也可表示為:
$$
f_0 = frac{gamma B_0}{2pi}
$$
單位通常是赫茲(Hz)。
-
在磁共振中的核心作用:
- 拉莫爾頻率是磁共振現象發生的共振條件。當向處于靜磁場B₀中的原子核系統施加一個射頻(RF)磁場時,隻有該射頻磁場的頻率精确等于特定原子核的拉莫爾頻率時,原子核才會有效地吸收能量,發生能級躍遷(從低能态到高能态),即發生磁共振。
- 在核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)中,正是通過施加與目标原子核(如人體中的氫核¹H)的拉莫爾頻率相匹配的射頻脈沖,來激發和探測信號。信號的頻率也直接反映了拉莫爾頻率。
-
應用與意義:
- MRI成像基礎: MRI利用不同組織中水分子内氫核(¹H)的拉莫爾頻率一緻性(在同一磁場下),通過施加梯度磁場人為制造空間位置上的頻率差異,從而進行空間定位和成像。
- 化學位移: 在NMR波譜學中,原子核所處的局部化學環境(電子雲密度)會輕微改變其實際感受到的有效磁場,從而導緻其共振頻率(即拉莫爾頻率)發生微小的偏移(化學位移),這是分析分子結構的關鍵信息。
- 磁場強度标定: 已知某種原子核的旋磁比γ,通過精确測量其拉莫爾頻率f₀,可以反推出所在位置的磁場強度B₀。
- 基礎物理現象: 拉莫爾進動和拉莫爾頻率是理解帶電粒子或磁矩在磁場中動力學行為的基礎概念,也存在于電子順磁共振(EPR)等其他領域。
拉莫爾頻率是特定原子核(或磁矩)在給定靜磁場強度下發生進動的固有頻率,是驅動磁共振現象發生的核心物理量。其數值由原子核本身的旋磁比(γ)和所處的外加靜磁場強度(B₀)共同決定。
參考來源:
- 《中國大百科全書》物理學卷 - “磁共振”、“核磁共振”相關條目。(權威出版物)
- 中國科學院物理研究所磁學國家重點實驗室相關科普與研究報告。(專業研究機構)
- 經典物理學教材如《費曼物理學講義》第二卷電磁學相關章節。(經典教材)
- 權威磁共振教材如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》。(領域專著)
網絡擴展解釋
拉莫爾頻率(Larmor Frequency)是物理學和磁共振領域的重要概念,以下是詳細解釋:
1. 定義
拉莫爾頻率指特定自旋粒子(如原子核、電子)在外加磁場中發生進動(即繞磁場方向的旋轉運動)時的共振頻率。這一現象是核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)的基礎。
2. 公式表達
3. 關鍵參數
4. 應用領域
- 醫學成像(MRI):通過調整射頻脈沖頻率與氫質子的拉莫爾頻率共振,實現信號激發與采集。
- 天文觀測:用于增強人造鈉導星亮度,通過控制激光重複頻率與地磁場中鈉原子的拉莫爾頻率(約350kHz)共振。
- 基礎物理研究:分析粒子在磁場中的運動特性。
5. 注意事項
- 粒子類型差異:電子與原子核的拉莫爾頻率公式不同(如中的公式適用于電子),需注意區分。
- 單位轉換:角頻率與線頻率需通過( 2pi )轉換,避免混淆。
拉莫爾頻率是磁場強度與粒子旋磁比的線性函數,其核心意義在于描述磁共振中的能量交換條件。實際應用中需結合具體粒子類型和磁場環境選擇參數。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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