Larmor-precesszió

Elektronspin-precesszió

A klasszikus fizikában Larmor-precessziónak nevezik az elektronok, atommagok és atomok mágneses momentumának precesszióját (egy forgó tárgy forgástengelyének megváltozását) külső mágneses térben. A Larmor-precessziót az ír Joseph Larmor fizikusról nevezték el.

Leírása

A mágneses tér nyomatékot fejt ki a mágneses momentumra:

$\vec{\Gamma} = \vec{\mu}\times\vec{B}= \gamma\vec{J}\times\vec{B}$

ahol $\vec{\Gamma}$ a nyomaték, $\vec{J}$ az impulzusmomentum vektor, $\vec{B}$ a külső mágneses mező, $\times$ a vektoriális szorzat, és $\ \gamma$ a giromágneses arány, mely az arányossági tényezőt adja meg a mágneses momentum és az impulzusnyomaték között. A $\vec{J}$ impulzusnyomaték vektor a mágneses tér tengelye körül precesszál a Larmor-frekvenciaként ismert szögsebességgel:

$\ \omega = \gamma B$

ahol $\ \omega$ a szögsebesség és B a mágneses mező nagysága (mágneses indukció).

Egy Lev Landau és Jevgenyij Lifsic által publikált tanulmány már 1935-ben megjósolta a Larmor-precesszió ferromágneses rezonanciájának létezését, melyet egymástól függetlenül J. H. E. Griffiths (Nagy-Britannia) és E. K. Zavojszkij (Szovjetunió) igazolt kísérletileg 1946-ban.

A Larmor-precesszió a mágneses magrezonanciában fontos alaptétel.

Kémiai eltolódás

Ha az atom kémiai kötésben van, akkor az atom közelében található maradék elektronfelhőben egy kiegészítő mágneses mező jön létre, mely a Larmor-frekvenciát jellegzetesen eltolja. Ez a jelenséget hívják kémiai eltolódásnak. A kémiában a mágneses magrezonancia ezeket a kémiai eltolódásokat vizsgálja. Ilyen módon információ nyerhető a vizsgált atomok kapcsolódásáról és térbeli szerkezetükről. Ezek a jelek olykor még a finomszerkezetről is információt adnak (csatolások). A csatolások kiegészítő információt nyújtanak a vizsgált atomok kémiai környezetéről.

Források

• Georgia Állami Egyetem, HyperPhysics oldal a Larmor frekvenciáról
• ELTE Szerves Kémia Tanszék
• Mindentudás Egyeteme

Ez a szócikk részben vagy egészben a Larmor precession című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.