Larmorova precese

Larmorova precese je pohyb (stáčení) magnetického vektoru částice působením vnějšího magnetického pole.

Popis

Precese vektoru

Předpokladem vzniku precese je fakt, že částice má elektrický náboj a tudíž svůj magnetický moment a tento moment svírá nenulový úhel s vektorem vnějšího pole. V důsledku působení vnějšího magnetického pole pak bude magnetický moment částice opisovat kuželovou plochu s vrcholovým úhlem 2${\displaystyle \theta }$ s frekvencí ${\displaystyle \omega }$.

Magnetické pole vyvíjí kroutící moment na magnetický moment částice:^[zdroj?]

${\displaystyle {\vec {\tau }}={\vec {\mu }}\times {\vec {B}}=\gamma {\vec {J}}\times {\vec {B}}}$

kde ${\displaystyle {\vec {\tau }}}$ je kroutící moment, ${\displaystyle {\vec {\mu }}}$ magnetický dipólový moment, ${\displaystyle \gamma }$ gyromagnetický poměr, ${\displaystyle {\vec {J}}}$ vektor momentu hybnosti, ${\displaystyle {\vec {B}}}$ vnější magnetické pole.

Larmorova precese částice s nábojem ve vnějším magnetickém poli je podobná precesi klasického nakloněného gyroskopu ve vnějším gravitačním poli, jakým je např. točící se nakloněná dětská hračka – káča nebo je podobná precesi zemské osy.

• 
  Precese gyroskopu
• 
  precese zemské osy

Larmorova frekvence

Frekvence precesního pohybu magnetického momentu částice se nazývá Larmorova frekvence a je závislá na intenzitě vnějšího magnetického pole (T, Tesla) a typu atomového jádra vyjádřeného gyromagnetickým poměrem.

${\displaystyle \omega =-\gamma \cdot B}$

kde ${\displaystyle \omega }$ je frekvence otáčení, ${\displaystyle \gamma }$ gyromagnetický poměr, ${\displaystyle B}$ intenzita magnetického pole.

Význam

Interakci atomových jader s nenulovým spinem s vnějším magnetickým polem využívá např. metoda nukleární magnetické rezonance (NMR spektroskopie), která se používá ke zkoumání struktury látek.

Joseph Larmor

Sir Joseph Larmor (11. července 1857 – 19. května 1942) byl britský fyzik a matematik, člen Královské společnosti v Londýně a Francouzské akademie věd. Zabýval se mj. termodynamikou a elektrodynamikou. V roce 1919 vyslovil předpoklad, že magnetická pole slunečních skvrn jsou vyvolávána dynamovým mechanismem, udržovaným pohyby plynů v blízkosti slunečního povrchu.^[1]

Jevy spojené s chováním částic s magnetickým momentem ve vnějším magnetickém poli byly nazvány na jeho počest.