拉莫爾旋進英文解釋翻譯、拉莫爾旋進的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Larmor precession
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
旋進的英語翻譯:
【化】 precession
專業解析
拉莫爾旋進(Larmor Precession)是指具有磁矩的微觀粒子(如原子核、電子)在外加恒定磁場作用下,其磁矩矢量繞磁場方向所作的旋進運動。該現象是理解核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI)等技術的物理基礎。
物理機制
- 磁矩與磁場相互作用:當具有固有磁矩的粒子(如質子、電子)置于恒定外磁場((vec{B_0}))中時,磁矩會受到力矩作用,試圖使其與磁場方向平行排列。
- 角動量守恒:由于粒子具有角動量((vec{J})),磁矩((vec{mu}))與其成正比((vec{mu} = gamma vec{J}),(gamma)為旋磁比)。力矩的作用不會直接翻轉磁矩方向,而是導緻磁矩矢量繞外磁場方向作圓錐形進動,類似于旋轉陀螺在重力場中的進動。
- 進動頻率:拉莫爾旋進的角頻率((omega_L))由拉莫爾公式給出:
$$
omega_L = gamma B_0
$$
對應的頻率((f_L))為:
$$
f_L = frac{gamma B_0}{2pi}
$$
該頻率稱為拉莫爾頻率,其值與粒子的旋磁比((gamma))和外加磁場強度((B_0))成正比。
應用領域
- 核磁共振(NMR):原子核(如氫核)在靜磁場中發生拉莫爾旋進。施加特定頻率(等于拉莫爾頻率)的射頻脈沖,可激發核自旋能級間的共振躍遷,是NMR譜學和MRI成像的核心原理。
- 電子自旋共振(ESR):未成對電子在外磁場中的拉莫爾旋進是其基礎。
- 原子物理與量子力學:解釋塞曼效應、精細結構等現象中磁矩的行為。
發現與命名
該現象由愛爾蘭物理學家約瑟夫·拉莫爾(Joseph Larmor)于1897年在其著作《以太和物質》(Aether and Matter)中首次系統闡述,用于解釋電子在磁場中的運動。
漢英對照
- 拉莫爾旋進: Larmor Precession
- 磁矩: Magnetic Moment ((vec{mu}))
- 旋磁比: Gyromagnetic Ratio ((gamma))
- 拉莫爾頻率: Larmor Frequency ((f_L))
- 外加磁場: Applied Magnetic Field ((vec{B_0}))
- 角頻率: Angular Frequency ((omega))
參考來源
- 《中國大百科全書》物理學卷 - “核磁共振”條目:闡述拉莫爾旋進在NMR中的基礎作用。
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=123456 (示例鍊接,實際條目需查閱官方數據庫)
- Britannica - "Larmor precession":權威定義與物理機制解釋。
https://www.britannica.com/science/Larmor-precession
- HyperPhysics (Georgia State University) - "Larmor Precession":簡明公式推導與圖示。
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/larmor.html
- Larmor, J. (1897). Aether and Matter. Cambridge University Press.:原始理論著作。
(經典文獻,可通過學術數據庫如JSTOR獲取)
網絡擴展解釋
拉莫爾旋進(Larmor Precession)是原子或原子核的磁矩在外加磁場中繞磁場方向旋轉的物理現象,其核心原理和特點如下:
定義與基本原理
-
現象描述
當具有磁矩的粒子(如原子核、質子或電子)處于外磁場中時,磁矩會受到磁場力矩作用,導緻其自旋軸繞磁場方向做周期性旋轉運動,類似傾斜陀螺繞重力方向的進動。
-
物理機制
- 磁矩(μ)與角動量(P)的關系為:
$$mu = gamma P$$
其中,γ為磁旋比(不同粒子的γ值不同)。
- 外磁場(B)對磁矩産生力矩(τ),滿足:
$$tau = mu times B$$
該力矩使磁矩繞磁場方向以固定頻率旋進。
-
旋進頻率公式
拉莫爾頻率(ω)與磁場強度(B)成正比:
$$omega = gamma B$$
該頻率是核磁共振(NMR)等技術的基礎。
典型類比與實驗觀察
應用領域
- 核磁共振(NMR/MRI)
通過調節射頻場頻率與拉莫爾頻率匹配,實現原子核磁矩的共振,用于醫學成像和物質分析。
- 地磁場測量
質子旋進磁力儀利用拉莫爾頻率精确測定地磁場強度。
- 量子力學研究
解釋原子、電子在磁場中的能級分裂(塞曼效應)等行為。
補充說明
- 與經典進動的區别
拉莫爾旋進是量子化角動量在磁場中的表現,需結合經典力學與量子理論解釋。
- 磁旋比(γ)
不同粒子(如質子、電子)的γ值不同,是區分其旋進特性的關鍵參數。
如需進一步了解公式推導或具體實驗案例,可參考核磁共振或經典電磁學教材。
分類
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