
【化】 magnetogyric ratio
磁旋比(gyromagnetic ratio)是物理學中描述粒子磁矩與角動量比例關系的核心參數,其定義為γ = μ/L,其中μ代表磁矩,L表示角動量。這一概念在經典電磁學和量子力學體系中具有不同表述形式:經典理論中γ = q/(2m)(q為電荷量,m為質量),而量子體系中需引入朗德g因子修正為γ = g·q/(2m)。
該參數在多個領域展現關鍵作用:
不同粒子的典型磁旋比數值存在顯著差異:
權威文獻中,Ashcroft和Mermin在《Solid State Physics》中系統論述了晶體環境中磁旋比的修正機制,而Griffiths的《量子力學導論》詳細推導了相對論效應對g因子的影響。實驗數據可參考國際純粹與應用物理學聯合會(IUPAP)最新發布的物理常數标準值彙編。
磁旋比(Gyromagnetic Ratio)是原子核物理學中的重要概念,具體解釋如下:
磁旋比(γ)定義為原子核的磁矩(μ)與其自旋角動量(P)的比值,即: $$ γ = frac{μ}{P} $$ 這一比值是原子核的固有屬性,不同種類的原子核具有不同的γ值。
當自旋核處于外磁場中時,會産生拉莫爾進動,其進動角速度(ω₀)與磁場強度(B₀)成正比,比例常數即為磁旋比:
$$
ω₀ = γ cdot B₀
$$
通過該公式可推導進動頻率(ν₀):
$$
ν₀ = frac{γ}{2π} cdot B₀
$$
這解釋了核磁共振(NMR)中不同原子核的共振頻率差異。
磁旋比的常用單位為rad·s⁻¹·T⁻¹或MHz·T⁻¹(除以2π後)。例如:
磁旋比是核磁共振技術的基礎參數,決定了不同原子核在磁場中的響應特性,廣泛應用于醫學成像(如MRI)和化學結構分析。
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