Moment angulaire et moment magnétique [dupliquer]
Je viens de commencer à étudier la physique de l'IRM et lisais l'article de F.Bloch sur l'induction nucléaire.
https://doi.org/10.1103/PhysRev.70.460
À la page 463, il est mentionné,
Pour obtenir cette variation, il n'est pas nécessaire de résoudre l'équation de Schroedinger. Il suffit de se souvenir du fait général que la valeur d'espérance de la mécanique quantique de toute quantité suit exactement dans sa dépendance temporelle les équations classiques du mouvement et que les moments magnétique et angulaire de chaque noyau sont parallèles l'un à l'autre.
La parallélité entre le moment magnétique $\mu$et le moment cinétique a pour chaque noyau implique$\mu = \gamma a$
Les moments magnétique et angulaire du proton sont-ils toujours parallèles l'un à l'autre?
Pourquoi cela est-il ainsi?
Réponses
L'équation de Pauli dans l'approximation du champ magnétique faible est $$ \left[\frac{1}{2m}(p^2-q(\vec{L}+2\vec{S})\cdot \vec{B})\right] |\psi\rangle = i\hbar\frac{\partial}{\partial t}|\psi\rangle $$qui est elle-même obtenue à partir de la limite non relativiste de l'équation de Dirac. le$\frac{q}{2m}\vec{L}\cdot \vec{B}$ et $\frac{2q}{2m}\vec{S}\cdot \vec{B}$ les termes sont exactement la perturbation de l'hamiltonien de la forme $-\vec{\mu}\cdot\vec{B}$ dans, par exemple, l'effet Zeeman, afin que nous puissions identifier le moment magnétique orbital $\vec\mu_B$ avec $\frac{q}{2m}$ et le moment magnétique de spin $\vec\mu_S$ avec $\frac{q}m\vec S$ - de sorte que le moment magnétique est aligné sur le moment angulaire de spin.
Une observation curieuse est que le moment magnétique de spin de l'électron est deux fois le résultat classique (l'impulsion magnétique orbitale) - ce facteur de deux$^\dagger$ est appelé le facteur g et varie généralement pour différentes particules subatomiques (les résultats analogues sont valables)
$\dagger$En fait, les diagrammes de boucle dans QED conduisent à un facteur g légèrement supérieur à deux:$2 + \frac{\alpha}{\pi} + \ldots$ comme une série de perturbations.