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

4020-15.jpg

где4020-16.jpg- частота Раби,4020-17.jpg угл. частота прецессии магн. момента, g - гиромагн. отношение, 4020-18.jpg (см., напр., Двухуровневая система). Время t воздействия поля Н1 на молекулу равно 4020-19.jpg, где l - размеры области, в к-рой 4020-20.jpg4020-21.jpg- скорость молекулы. Вероятность P(t)нужно усреднить в соответствии с распределением молекул по скоростям. Ширина резонанса по частоте обратно пропорциональна величине 4020-22.jpg, где 4020-23.jpg- ср. скорость молекул, но с увеличением l уменьшается интенсивность пучка.

4020-25.jpg

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 L4020-24.jpgl 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 максимумами4020-26.jpg 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

  1. 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