Kernemagnetisk resonans - klassisk model

Titel: Kernemagnetisk resonans - klassisk model

Vejleder: Erik Horsdal

Fagområde: Eksperimentel fysik

Abstract: En kugle med en indbygget permanent magnet har et magnetisk moment M, og hvis den anbringes på en luftpude og snurres rundt, så har den også et impulsmoment L. Forholdet mellem disse størrelser er et klassisk, gyromagnetisk forhold G=M/L, som er analogt til det tilsvarende for protonen givet ved g=e/m, hvor e er elementarladningen og m protonmassen. Det klassiske forhold er i praksis langt mindre end det kvantemekaniske, G<<g. Alligevel udviser det klassiske system resonans ved f=f_r, hvor 2*pi*f_r=G*B, når det anbringes i et ydre magnetfelt, som er en superposition af et stærkt, konstant felt B og et hermed vinkelret felt B_f, som er svagere og harmonisk varierende med frekvens f. Resonansen ytrer sig som en periodisk drejning af kuglens rotationsakse. Langt fra resonans snurrer kuglen med konstant retning af rotationsaksen, men når f nærmer sig f_0, vil man observere, at rotationaksens retning periodisk afviger noget fra den oprindelige retning. Denne effekt forstærkes gradvist mens f nærmer sig f_0, og lige på resonans er afvigelsen fuldstændig i den forstand, at rotationsaksen periodisk vender helt så op bliver ned og omvendt. Dette resonansfænomen er analogt til kernemagnetisk "spin-flip" resonans.
Kan man i praksis opnå sådanne parametre (M, L, B, B_r og f), at den klassiske resonansen kan observeres på overbevisende måde?