Във физиката, жиромагнитен коефициент (наричан също магнито-механичен коефициент) на частица или система представлява отношението на магнитния диполен момент на частицата към нейния момент на импулса:
В измервателната система SI жиромагнитното отношение се измерва в [rad/(T.s)] (радиан върху Тесла по секунда). За жиромагнитния коефициент на въртящо се тяло около собствена ос на симетрия и с равномерно разпределена маса и заряд (например заредено кълбо) следва:
където q е електрическия заряд на тялото, а m е неговата маса.
Жиромагнитен коефициент на свободен електрон Свободният електрон притежава момент на импулса и магнитен момент произтичащи от въртенето на първия около собствената му ос (спин на електрона) или по-точно от квантовомеханичните явления свързани с подобно движение. Поради сложността на последното жиромагнитния коефициент на електрона се различава от класическия модел описан по-горе и се изразява като:
където безразмерния коефициент ge се нарича електронен g-фактор и има стойност малко повече от две и μB се нарича магнетон на Бор. Стойността на е стандартизирана със следната точност:
Ядрен жиромагнитен коефициент Протоните, неутроните и много атомни ядра притежават ядрен спин, който е причина за дефиниране на жиромагнитен коефициент и при тях. При изчисляването на коефициента се взема предвид заряда и масата на протона дори и когато се има предвид неутрони или атомни ядра. Това се прави с цел опростяване и съгласуваност. В този случай за коефициента се записва:
където μp е ядрения магнетон и g е g-фактора на изследвания нуклеон или ядро.
Жиромагнитния коефициент на атомното ядро е важна величина при описване на явления свързани с ядрения магнитен резонанс. Подобни явления се основават на факта, че в магнитно поле атомните ядра извършват спиново-прецесионно движение с точно определена честота наречена честота на Лармор, която се изчислява като произведението на жиромагнитния коефициент и магнитната индукция (плътността на магния поток).
Приблизителни стойности на тази честота за някои добре известни атомни ядра са дадени в таблицата по-долу (Bernstein 2004).
Ядро γ / 2π (MHz/T) 1H 42.576 7Li 16.546 13C 10.705 14N 3.0766 15N -4.3156 17O -5.7716 23Na 11.262 31P 17.235
Вижте също Магнитен момент Циклотронен радиус Прецесия и честота на Лармор
Източници
Marc Knecht, The Anomalous Magnetic Moments of the Electron and the Muon , Poincaré Seminar (Paris, Oct. 12, 2002), published in: Duplantier, Bertrand; Rivasseau, Vincent (Eds.); Poincaré Seminar 2002, Progress in Mathematical Physics 30, Birkhäuser (2003), ISBN 3-7643-0579-7.
S.J. Brodsky, V.A. Franke, J.R. Hiller, G. McCartor, S.A. Paston, and E.V. Prokhvatilov, A nonperturbative calculation of the electron's magnetic moment, Nuclear Physics B 703 (2004) 333.
Matt A. Bernstein, Kevin F. King, Xiaohong Joe Zhou, In: Handbook of MRI Pulse Sequences, Publisher: Academic Press (7 септември 2004), Pages 960-1
Категория:Квантова механика