La précession de Larmor

En physique, la précession de Larmor (du nom de Joseph Larmor) est la précession du moment magnétique d’un objet autour d’un champ magnétique externe. Les objets avec un moment magnétique ont également un moment angulaire et un courant électrique interne effectif proportionnel à leur moment angulaire; il s’agit notamment des électrons, des protons, d’autres fermions, de nombreux systèmes atomiques et nucléaires, ainsi que des systèmes macroscopiques classiques. Le champ magnétique externe exerce un couple sur le moment magnétique,

Direction de précession pour une particule à rapport gyromagnétique positif. La flèche verte indique le champ magnétique externe, la flèche noire le moment dipolaire magnétique de la particule.

τ → = μ → × B → = γ J → × B →, {\displaystyle {\vec{\tau}} = {\vec {\mu}} \ times {\vec {B}} = \gamma {\vec {J}} \times {\vec {B}},} ω = −γ B {\displaystyle\omega =-\gamma B}

En physique nucléaire, le facteur g d’un système donné comprend l’effet des spins du nucléon, leur moment angulaire orbital et leurs couplages. Généralement, les facteurs g sont très difficiles à calculer pour de tels systèmes à corps multiples, mais ils ont été mesurés avec une grande précision pour la plupart des noyaux. La fréquence de Larmor est importante en spectroscopie RMN. Les rapports gyromagnétiques, qui donnent les fréquences de Larmor à une intensité de champ magnétique donnée, ont été mesurés et tabulés ici.

De manière cruciale, la fréquence de Larmor est indépendante de l’angle polaire entre le champ magnétique appliqué et la direction du moment magnétique. C’est ce qui en fait un concept clé dans des domaines tels que la résonance magnétique nucléaire (RMN) et la résonance paramagnétique électronique (RPE), car le taux de précession ne dépend pas de l’orientation spatiale des spins.

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