Электромагнит. Козлов В.И - 9 стр.

UptoLike

Составители: 

B
ϕ
ϕ
ϕ
B
я
M
B
( )
th
я
M
я
M
а
б
в
Рис. 8. а – свободная прецессия магнитного момента ядра
я
M
относительно
вектора магнитной индукции
; б – затухающая прецессия вектора
я
M
; в – прецессия
вектора
я
M
при поддержке со стороны переменного поля
( )
th
.
Возбужденное каким-либо образом прецессионное движение магнитного момента долго
продолжаться не может вследствие разных причин. Наличие тормозящих сил различной
природы приводит к тому, что энергия прецессирующего магнитного момента
θ
cos
BMW
я
=
(6)
тратится на совершение работы против этих сил. В результате угол прецессии
θ
быстро
уменьшается, а энергия прецессионного движения переходит в тепло (рис. 8, б). Эти
потери энергии можно компенсировать, если на систему прецессирующих магнитных
моментов наложить переменное магнитное поле
( )
thth
ω
cos
0
=
tBB
ω
cos
0
=
круговой поляризации
(вектор
h
вращается с частотой
ω
), перпендикулярное постоянному полю
B
(рис. 8, в).
При этом потери энергии прецессионного движения момента
я
M
будут восполняться за
счет энергии поля
( )
th
случае, если вращение вектора
( )
th
совпадает по фазе с
прецессией вектора
я
M
). При изменении частоты
ω
этого поля
( )
th
будет меняться
эффективность подкачки энергии от него к прецессирующему моменту
я
М
, и угол
прецессии
ϕ
будет меняться при этом резонансным образом (рис. 9).
ω
W
,
ϕ
Рис. 9. Резонансная кривая прецессии магнитного момента
при воздействии на него внешнего переменного поля частоты
ω
.
При совпадении частоты
ω
с ларморовской частотой
угол прецессии
ϕ
будет
максимальным. Максимальным будет и отбор энергии
W
от поля
( )
th
. С помощью
радиоаппаратуры этот отбор энергии легко зарегистрировать и тем самым определить
ларморовскую частоту прецессии магнитных моментов ядер. Частота наиболее точно
10
                                                 10



        B                       B                         B

                    Mя                      Mя                       Mя

            ϕ                       ϕ                         ϕ

                                                                  
                                                                  h(t)
                а                       б                     в
                                                               
      Рис. 8. а – свободная прецессия магнитного момента ядра M я относительно
                                                                 
вектора магнитной индукции B ; б – затухающая прецессия вектора M я ; в – прецессия
                                                        
вектора M я при поддержке со стороны переменного поля h (t ) .

Возбужденное каким-либо образом прецессионное движение магнитного момента долго
продолжаться не может вследствие разных причин. Наличие тормозящих сил различной
природы приводит к тому, что энергия прецессирующего магнитного момента

                               W = − M я ⋅ B cos θ                                            (6)

тратится на совершение работы против этих сил. В результате угол прецессии θ быстро
уменьшается, а энергия прецессионного движения переходит в тепло (рис. 8, б). Эти
потери энергии можно компенсировать, если на систему прецессирующих магнитных
                                                     
моментов наложить переменное магнитное поле h ( t ) = h0 cos ω t B= B cosω t круговой поляризации
                                                                 
                                                                             0
                                                                                     
(вектор h вращается с частотой ω ), перпендикулярное постоянному полю B (рис. 8, в).
При этом потери энергии прецессионного движения момента M я будут восполняться за
                                                             
счет энергии поля h (t ) (в случае, если вращение вектора h (t ) совпадает по фазе с
                                                                              
прецессией вектора M я ). При изменении частоты ω этого поля h (t ) будет меняться
                                                                                       
эффективность подкачки энергии от него к прецессирующему моменту М я , и угол
прецессии ϕ будет меняться при этом резонансным образом (рис. 9).


                           ϕ, ∆W




                                                      Ω                  ω
                    Рис. 9. Резонансная кривая прецессии магнитного момента
                    при воздействии на него внешнего переменного поля частоты      ω .
При совпадении частоты ω с ларморовской частотой Ω угол прецессии ϕ будет
                                                                 
максимальным. Максимальным будет и отбор энергии ∆ W от поля h (t ) . С помощью
радиоаппаратуры этот отбор энергии легко зарегистрировать и тем самым определить
ларморовскую частоту прецессии магнитных моментов ядер. Частота – наиболее точно