Лармора прецессия - прецессия системы заряж. частиц (как целого), состоящей из частиц с
одинаковым отношением
совершающих нерелятивистское финитное движение в слабом магн. поле H(qi и mi - заряд и масса i-й частицы). Прецессия осуществляется
вокруг направления магн. поля с угл. скоростью
к-рая наз. частотой Л а р-м о р а (иногда частотой Лармора наз. вдвое большую
величину - гиромагнитную частоту). Финитность (т. е. ограниченность в
пространстве) движения достигается, напр., за счёт центрально-симметричного
электрич. поля. Эти утверждения составляют теорему Лармора: движение такой системы
зарядов в слабом магн. поле эквивалентно поведению их в системе отсчёта, равномерно
вращающейся с угл. скоростью
.
Действительно, во вращающейся системе отсчёта на частицы дополнительно действуют
сила Кориолиса FK=
-
скорость частицы) и центробежная сила, пропорциональная
к-рой при достаточно малых
можно пренебречь по сравнению с FK. При
сила Кориолиса компенсирует силу Лоренца Рл=
действующую на заряж. частицы. Т. о., в такой равномерно вращающейся системе
отсчёта движение частиц совпадает с их движением в покоящейся системе отсчёта
в отсутствие магн. поля. Следовательно, движение такой системы частиц в магн.
поле сводится к вращению её как целого с частотой
.
Применимость теоремы Лармора ограничена одинаковым значением
для всех заряж. частиц и малостью магн. поля. Последнее ограничение вызвано
необходимостью малости центробежной силы
(ri - радиус-вектор частицы) по сравнению с силой Кориолиса.
В терминах частот это условие означает малость
по
сравнению с собств. частотами финитного движения.
Физ. природа Л. п. связана
с усреднённым воздействием силы Лоренца на быстро осциллирующие заряж. частицы.
Если, напр., невозмущённое движение заряда представляет собой вращение с угл.
скоростью
и радиусом орбиты r0, то это приводит к появлению орбитального
магн. момента рт=
и механич. момента М=
Под действием слабого внеш. магн. поля H в первом приближении
по малому параметру
движение
вектора M,
усредненного
по периоду быстрых вращений
будет подчиняться ур-нию
к-рое описывает прецессию
или рт вокруг Н с пост. угл. скоростью
Л. и. приводит к возникновению дополнит. магн. момента системы заряж. частиц. Л. п. служит основой для объяснения мн. физ. явлений, таких, как магн. вращение плоскости поляризации, нормальный эффект Зеемана, явление диамагнетизма и др.
А. В. Тур, В. В. Яновский
|
![]() |