к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Раби метод

Раби метод - метод исследования энергетич. структуры атомов и молекул, основанный на явлении резонансного поглощения радиочастотного поля при совпадении частоты поля с частотой квантового перехода в этих системах. Разработан И. Раби (I. Rabi) в 1938 для молекулярных и атомных пучков.

При помощи Раби метода впервые наблюдался ядерный магнитный резонанс в нейтральных молекулярных пучках, при этом радиочастотное магн. поле Н₁ вызывало резонансную переориентацию магн. моментов молекул. Пучок молекул, выходящий из источника О, отклоняется неоднородным магн. полем (магнит А на рис.), а затем фокусируется на детектор D неоднородным полем с градиентом противоположного знака (магнит В). Поля подбирают так, чтобы молекулы попадали на детектор независимо от их скорости. В зазоре магнита С, создающего однородное магн. поле Н₀, помещают проволочную петлю, соединённую с радиочастотным генератором и создающую поле H₁. В результате переориентации магн. моментов нарушается условие фокусировки и уменьшается число молекул, попадающих на детектор. Резонанс наблюдают по изменению интенсивности пучка на детекторе при изменении напряжённости поля Н₀ или частоты генератора w.

В квантовой теории переориентацию магн. моментов описывают как переход между двумя уровнями энергии молекул. Вероятность перехода под действием осциллирующего возмущения за время t равна

где- частота Раби, угл. частота прецессии магн. момента, g - гиромагн. отношение, (см., напр., Двухуровневая система). Время t воздействия поля Н₁ на молекулу равно , где l - размеры области, в к-рой - скорость молекулы. Вероятность P(t)нужно усреднить в соответствии с распределением молекул по скоростям. Ширина резонанса по частоте обратно пропорциональна величине , где - ср. скорость молекул, но с увеличением l уменьшается интенсивность пучка.

Н. Рамзей (N. Ramsay) усовершенствовал метод Раби, добившись существенного сужения резонанса. При этом пучок молекул последовательно проходит через две области строго сфазированного радиочастотного поля, размером l каждая, к-рые разнесены в пространстве на расстояние L. При Ll и узком распределении молекул в пучке по скоростям выходной сигнал в таком устройстве, как функция w, представляет собой не
одиночный резонанс, как в методе Раби, а систему резонансов с расстоянием по частоте между соседними максимумами При нулевой разности фаз между осциллирующими полями в соседних областях центр. максимум точно совпадает с w₀, а его полная ширина определяется временем пролёта молекул между областями с двумя разнесёнными радиочастотными полями.

Обычно метод Раби используют в спектрометрах радиочастотного диапазона (см. Радиоспектроскопия ). Одним из важнейших применений метода Раби было измерение магн. моментов протона, дейтрона и электрона. Метод Раби лежит в основе квантовых стандартов частоты и мн. методов исследования спектральных характеристик газов, жидкостей и твёрдых тел.

Литература по

Рамзей Н., Молекулярные пучки, пер. с англ., М., 1960; Физические основы квантовой радиофизики, Л., 1985.

А. Н. Титов

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира