Elektron u magnetskom polju

Σχετικά έγγραφα
Magnetska svojstva materijala

Κεφάλαιο 14: Πρόσθεση Στροφορμών

Κεφάλαιο 9: Συστήματα Πολλών σωματίων

Κεφάλαιο 17: Θεωρία Χρονοεξαρτώμενων Διαταραχών

Κεφάλαιο 16: Εφαρμογές Θεωρίας Διαταραχών σε Υδρογόνο

Αρχές Κβαντικής Χημείας και Φασματοσκοπίας

UVOD U KVANTNU TEORIJU

Ampèreova i Lorentzova sila zadatci za vježbu

Vrijedi relacija: Suma kvadrata cosinusa priklonih kutova sile prema koordinatnim osima jednaka je jedinici.

ECTS ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΩΝ ΜΟΝΑΔΩΝ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ. (Α) Λίστα με τα στοιχεία των μαθημάτων στα ελληνικά.

Φυσική IΙ. Ενότητα 1: Ηλεκτρικό φορτίο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Elektricitet i magnetizam. 2. Magnetizam

Elektrodinamika

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Quantum mechanics 1 - Lecture ožujka 2013.

Αρχές Κβαντικής Χημείας και Φασματοσκοπίας

Παράγωγος πραγματικής συνάρτησης

ZADATCI S NATJECANJA

Διάλεξη 2: Πυρηνική Σταθερότητα, σπιν & μαγνητική ροπή

Π Ο Λ Ι Τ Ι Κ Α Κ Α Ι Σ Τ Ρ Α Τ Ι Ω Τ Ι Κ Α Γ Ε Γ Ο Ν Ο Τ Α

Adachi-Tamura [4] [5] Gérard- Laba Adachi [1] 1

3525$&8158&1(',=$/,&(6$1$92-1,095(7(120

Vježba 081. ako zavojnicom teče struja jakosti 5 A? A. Rezultat: m

Εισαγωγή στη διοίκηση έργων. Κωνσταντίνος Κηρυττόπουλος Βρασίδας Λεώπουλος

Αρχές Κβαντικής Χημείας και Φασματοσκοπίας

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

CASE STUDY ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΗΣ ΚΟΙΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ INTERNET MARKETING: ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΟΥ SAN FRANCISCO (USF)

f(w) f(z) = C f(z) = z z + h z h = h h h 0,h C f(z + h) f(z)

4. Zapiši Eulerjeve dinamične enačbe za prosto osnosimetrično vrtavko. ω 2

Φυσική IΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικό πεδίο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Fundamental Physical Constants Extensive Listing Relative std. Quantity Symbol Value Unit uncert. u r

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ

Φυσική IΙ. Ενότητα 3: Ο Νόμος του Gauss. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

The Standard Model. Antonio Pich. IFIC, CSIC Univ. Valencia

Μέθοδος Κρισίμου Δρόμου (Critical Path Method) Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Aquinas College. Edexcel Mathematical formulae and statistics tables DO NOT WRITE ON THIS BOOKLET

Fundamental Physical Constants Complete Listing Relative std. Quantity Symbol Value Unit uncert. u r

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής / τρια θα είναι σε θέση να:

ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. Ευέλικτες μέθοδοι στη διοίκηση έργων ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ: 8 ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ (ΑΝΑ ΕΒΔΟΜΑΔΑ):

Προγραμματισμός ΙΙ Ενότητα 5:

Zadatak 2 Odrediti tačke grananja, Riemann-ovu površ, opisati sve grane funkcije f(z) = z 3 z 4 i objasniti prelazak sa jedne na drugu granu.

Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Χημείας. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΓΙΑ ΒΙΟΛΟΓΟΥΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥΣ ΧΗΜ 021 Χειμερινό Εξάμηνο 2008

Elektrodinamika ( ) ELEKTRODINAMIKA Q t l R = ρ R R R R = W = U I t P = U I

Nuklearna Magnetna Rezonancija NMR

Magnetizam. Magnetostatika

t H = sec Rg sv

Αρχές Κβαντικής Χημείας και Φασματοσκοπίας

Φυσική IΙ. Ενότητα 9: Ο Νόμος του Ampere. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Τεχνική PERT Program Evaluation & Review Technique. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

8 Βασικές Αρχές και Τεχνικές για την Εφαρμογή της Θεωρίας Ομάδων στη Χημεία

ΜΕ ΕΠΕΑΕΚ: ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ ΤΕΦΑΑ ΠΘ ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ

Διοίκησης Επιχειρήσεων. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ eμβα ΚΩΔ. ΤΜΗΜΑ ΤΙΤΛΟΣ ΔΙΕΠ5 ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ. Credits 6 ΕΞΑΜΗΝΟ 3 ος κύκλος ΟΝΟΜ/ΝΟ ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΟΣ

Εξομάλυνση πόρων. Κωνσταντίνος Κηρυττόπουλος

Solutions - Chapter 4

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

Κεφάλαιο 7: Μετασχηματισμοί Καταστάσεων και Τελεστών

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Φυσική IΙ. Ενότητα 7: Ηλεκτρικό ρεύμα Νόμος του Ohm. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

kondenzatori električna struja i otpor Istosmjerni strujni krugovi

Fundamental Physical Constants Extensive Listing Relative std. Quantity Symbol Value Unit uncert. u r

Masa, Centar mase & Moment tromosti

Φυσική IΙ. Ενότητα 10: Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Κλασσική Θεωρία Ελέγχου


Magnetsko polje ravnog vodiča, strujne petlje i zavojnice

SPECIAL FUNCTIONS and POLYNOMIALS

Kaskadna kompenzacija SAU

Φυσική IΙ. Ενότητα 5: Ηλεκτρικό δυναμικό στις 3 διαστάσεις. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Φυσική Ι. Ενότητα 2: Κίνηση σε επίπεδο Υλικό σημείο. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

Α Ρ Ι Θ Μ Ο Σ : 6.913

Φ Υ Σ Ι Κ Η Ι (Μ Η Χ Α Ν Ι Κ Η)


Gravitacija. Gravitacija. Newtonov zakon gravitacije. Odredivanje gravitacijske konstante. Keplerovi zakoni. Gravitacijsko polje. Troma i teška masa

Magnetically Coupled Circuits

Impuls i količina gibanja

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ME 365: SYSTEMS, MEASUREMENTS, AND CONTROL (SMAC) I

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Zadatci s dosadašnjih državnih matura poredani po nastavnom programu (više-manje svi, izdanje proljeće 2017.)

5. Koliki naboj treba dati kugli mase 1 kg da ona lebdi ispod kugle s nabojem 0,07 µc na udaljenosti 5 cm?

Προγραμματισμός & Διοίκηση έργων

Προγραμματισμός & Διοίκηση Έργων

Μοντέρνα Θεωρία Ελέγχου

ANALITIČKA KEMIJA II BOLTZMANNOVA RASPODJELA. nositelj: prof.dr.sc. P. Novak održao: doc.dr.sc.t. Jednačak; ak.god. 2017/18.

Σπουδάζοντας Φυσική στο ΑΠΘ.

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Atomska jezgra. Atomska jezgra. Materija. Kristal. Atom. Elektron. Jezgra. Nukleon. Kvark. Stanica

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Ενότητα 1a: Εισαγωγή. Δρ. Ν. Χρυσουλάκης Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

Izvori magnetskog polja

ΠΑΡΟΡΑΜΑΤΑ ΕΚΔΟΣΗ 12 ΜΑΡΤΙΟΥ 2018

Υποχρεωτικό. ιδακτορικό (3 ος Κύκλος) Θα ανακοινωθεί

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Digital Signal Octave Codes (0B)

θ a ukupna fluks se onda dobija sabiranjem ovih elementarnih flukseva, tj. njihovim integraljenjem.

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΕΙΣΗΓΗΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ 943 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΑΓΩΓΗ

Φυσική Ι. Ενότητα 9: Στροφορμή. Κουζούδης Δημήτρης Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

To je ujedno 1/12 mase atoma ugljika koja je određena eksperimentom i koja iznosi kg. Dakle mase nukleona:

Transcript:

Quantum mechanics 1 - Lecture 13 UJJS, Dept. of Physics, Osijek 4. lipnja 2013.

Sadržaj 1 Bohrov magneton Stern-Gerlachov pokus Vrtnja elektrona u magnetskom polju 2 Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) 3 Literatura

Sadržaj 1 Bohrov magneton Stern-Gerlachov pokus Vrtnja elektrona u magnetskom polju 2 Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) 3 Literatura

Bohrov magneton µ = I A magnetski moment kružne petlje površine A kojom teče struja I

Bohrov magneton µ = 1 2 er v = e 2m L Klasična čestica µ = e 2m L L - kutna količina gibanja Kvantna čestica µ = g e 2m J L - orbitalna kutna količina gibanja J = S - spinska kutna količina gibanja

Bohrov magneton Žiromagnetski omjer (g-faktor) [4] g S = 2.002319 g L = 1 čestica g-faktor neodredenost elektron g e -2.00231930436153 0.00000000000053 proton g p 5.585694713 0.000000046 neutron g n -3.82608545 0.00000090 muon g µ -2.0023318414 0.0000000012

Bohrov magneton µ e m S = 2µ B S Bohrov magneton µ B = e 2m 9.274 10 24 J/T

Bohrov magneton Moment sile na µ: M = µ B

Bohrov magneton W = ϑ 0 Mdϑ = µ B

Stern-Gerlachov pokus Pitanje Postoji li translatorna sila na µ u homogenom magnetskom polju?

Stern-Gerlachov pokus Pitanje Postoji li translatorna sila na µ u homogenom magnetskom polju? Ne. Ali postoji u nehomogenom. F = (µ B)

Stern-Gerlachov pokus F = (µ B) µ z B z z ez = 2µ B Sz B z z ez

Stern-Gerlachov pokus Klasično objašnjenje Kvantno objašnjenje F z = µ B B z cos ϑ S z = ± 2 Fz = ±µ B z B z

Vrtnja elektrona u magnetskom polju Larmorova frekvencija Pretpostavke: 1 B = B ze z 2 Početno stanje ) ξ(0) = α x = 1 2 ( 1 1 tražimo ξ(t)

Vrtnja elektrona u magnetskom polju Larmorova frekvencija S.J. i t ξ = Hξ H = µ B = 2µ B ( [1,2] ξ(t) = 1 2 ( 1 0 S }{{ B } = µ B Bσ z = µ B B 0 1 S z B z ) e i 2 Ωt e + i 2 Ωt ) Larmorova frekvencija [5] Ω 2 = e 2m B

Vrtnja elektrona u magnetskom polju Larmorova frekvencija ξ(0) = α x ξ(t /4) = e iπ/4 α y ξ(t /2) = e iπ/2 β x ξ(3t /4) = e i3π/4 β y

Vrtnja elektrona u magnetskom polju Energija elektrona u magnetskom polju S.J. i t ξ = Hξ ( ) a Pretpostavimo ξ = b ( 1 0 µ B B 0 1 H = µ B B ) ( a b ( 1 0 0 1 ) = E ) ( a b )

Vrtnja elektrona u magnetskom polju Energija elektrona u magnetskom polju ξ 1 = χ + = ξ 2 = χ = ( 1 0 ( 0 1 ), E + = µ B B = Ω 2 ), E = µ B B = Ω 2

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) Sadržaj 1 Bohrov magneton Stern-Gerlachov pokus Vrtnja elektrona u magnetskom polju 2 Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) 3 Literatura

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) µ = g µ N S Ideja Rezonancija izmedu B i µ uzrokuje preokret spina. Relaksacija spina uzrokuje emitiranje karakterističnog zračenja.

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) ( [1] a(t) ξ = b(t) ) = sin ωt ω ω 2 = e i 2 ωt [ i ( Ω ω 2 ( Ω ω 2 ) 2 + Ω 2 ie i 2 ωt Ω ) + ω cot ωt ], Pitanje Koliki dio čestica će imati spin u z smjeru?

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) ( [1] a(t) ξ = b(t) ) = sin ωt ω ω 2 = e i 2 ωt [ i ( Ω ω 2 ( Ω ω 2 ) 2 + Ω 2 ie i 2 ωt Ω ) + ω cot ωt ], Pitanje Koliki dio čestica će imati spin u z smjeru? b(t) 2.

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) b(t) 2 = [ Ω 2 ( ) Ω ω 2 + Ω 2 2 ] sin 2 ωt Pitanje Kada će broj čestica sa spinom u z smjeru biti najveći?

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) b(t) 2 = [ Ω 2 ( ) Ω ω 2 + Ω 2 2 ] sin 2 ωt Pitanje Kada će broj čestica sa spinom u z smjeru biti najveći? Kada dolazi do rezonancije izmedu B i B : ω = 2Ω

Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) MRI = Magnetic Resonance Imaging [6,7]

Literatura Sadržaj 1 Bohrov magneton Stern-Gerlachov pokus Vrtnja elektrona u magnetskom polju 2 Nuklearna magnetska rezonancija (NMR) 3 Literatura

Literatura Literatura 1 R. L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Addison Wesley, San Francisco, 2003. 2 D. J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 2nd ed., Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ, 2005. 3 L. I. Schiff, Quantum Mechanics, McGraw-Hill Book Company, New York, 1949. 4 http://cerncourier.com/cws/article/cern/29724 5 http://www-lcs.ensicaen.fr/pypulsar/index.php/list of NMR isotopes 6 http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/ 7 http://www.youtube.com/watch?v=pgczvsg805y