Лармора прецессия

Определение "Лармора прецессия" в Большой Советской Энциклопедии

Прецессия орбиты электрона

Лармора прецессия, дополнительное вращение как целого («прецессия») устойчивой системы одинаковых заряженных частиц, например электронов атома, возникающее при наложении на систему однородного постоянного (достаточно слабого) магнитного поля, направление которого и служит осью вращения. На существование Лармора прецессия впервые указал (1895) Дж. Лармор. Согласно теореме Лармора, при наложении однородного магнитного поля H уравнения движения системы электронов сохраняют свою форму, если перейти к системе координат, равномерно вращающейся вокруг направления поля с угловой частотой w_L = eH/2mc [в абсолютной системе Гаусса (см. СГС система единиц)], где е и m — заряд и масса электрона, с — скорость света. Частота w_L называется ларморовой частотой. Т. о. (на языке полуклассической теории атома Н. Бора), магнитное поле вызывает прецессию орбиты каждого атомного электрона с частотой w_L вокруг направления поля (см. рис.). Лармора прецессия обусловлена действием на заряженные частицы магнитной части Лоренца силы и аналогична прецессии оси волчка (гироскопа) под действием силы, стремящейся изменить направление оси его вращения.

Теорема Лармора верна, если w_L мала по сравнению с собственными частотами обращения частиц в отсутствие магнитного поля. Для электронов даже в очень сильных магнитных полях с Н~10⁶ э w_L ~10¹³ сек^-1, тогда как частота обращения электрона в атоме имеет порядок (4Z²/n³)×10¹⁶ сек^-1 где Z — заряд ядра, n — главное квантовое число; вследствие этого теорема Лармора имеет очень широкую область применимости. В результате дополнительного вращения электронов системы в магнитном поле (Лармора прецессия) возникает магнитный момент системы. Поэтому на основе Лармора прецессия можно объяснить явление диамагнетизма, нормальный Зеемана эффект, магнитное вращение плоскости поляризации.

Лит.: Беккер P., Электронная теория, пер. с нем., М. — Л., 1936; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Теория поля, 5 изд., М., 1967 (Теоретическая физика, т. 2).
  Г. В. Воскресенский.

H; ось орбиты OO" описывает конус вокруг направления H." href="/a_pictures/17/18/226066613.jpg">H; ось орбиты OO" описывает конус вокруг направления H."http://hydrogen.atomistry.com/">H; ось орбиты OO" описывает конус вокруг направления H." src="a_pictures/17/18/th_226066613.jpg">
Прецессия орбиты электрона (с зарядом -е) в магнитном поле H; ось орбиты OO" описывает конус вокруг направления H.