Larmor-Präzession

Lạr|mor|prä|zes|si|on auch: Lạr|mor-Prä|zes|si|on 〈f. 20; Phys.〉 Drehbewegung der Elektronenhülle eines Atoms, die bei der Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes auftritt u. um eine in Feldrichtung zeigende Achse durch den Atomkern erfolgt [nach ihrem Entdecker, dem englischen Physiker J. Larmor, 1857-1942]

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Larmor-Präzession

 

['lɑːmɔː-; nach Sir J. Larmor], Präzessionsbewegung, die ein elementarer magnetischer Dipol in einem homogenen Magnetfeld der magnetischen Flussdichte B um dessen Feldrichtung ausführt. Einen elementaren Dipol stellt z. B. ein Atomelektron dar. Mit dessen Bahndrehimpuls L und dem dazugehörenden magnetischen Moment μ ergibt sich aufgrund der Beziehung μ = —(e / 2m_e) L (e ist die elektrische Elementarladung und m_e die Ruhemasse des Elektrons) für die Larmor-Präzession die Kreisfrequenz ω_L = —(e / 2m_e)B; ω_L wird als Larmor-Kreisfrequenz (häufig auch Larmor-Frequenz), ν_L = ω_L / 2π als Larmor-Frequenz des Elektrons bezeichnet. Allgemein gilt für alle atomaren Systeme beziehungsweise deren Zustände (z. B. Elektronenhülle und Kerne von Atomen) ω_L = γB; dabei ist γ deren gyromagnetisches Verhältnis. Die Larmor-Präzession wird durch das im magnetischen Feld auf magnetische Momente wirkende Drehmoment M = μ × B hervorgerufen, das zur Änderung des mit dem magnetischen Moment verbundenen Drehimpulses und damit zur Präzession führt, ähnlich der Präzession eines mechanischen Kreisels.

 

In der quantenmechanischen Beschreibung ergibt sich ω_L als diejenige Frequenz, die dem Abstand zweier Niveaus beim Zeeman-Effekt entspricht. Die Larmor-Frequenz ist u. a. auch für die Erklärung des Diamagnetismus von Bedeutung.