Спиновое эхо. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Спиновое эхо - явление повторного возникновения сигналов ядерной или электронной магн. индукции, обусловленное фазировкой спиновых магн. моментов под действием радиочастотных импульсов. Простейший вид С. э. открыт Э. Ханом (Е. Hahn) в 1950. Образец, содержащий ядра со спином

и гиромагн. отношением

, помещают в пост. магн. поле Н и подвергают действию радиочастотных импульсов линейно поляризованного магн. поля

, удовлетворяющего условиям ядерного магнитного резонанса (ЯМР):

;

. Удобно перейти в систему координат, вращающуюся с частотой w вокруг оси

в ту же сторону, что и ларморовская прецессия ядерных спинов. В этой системе координат циркулярно поляризованная в указанном направлении компонента радиочастотного поля становится статической и определяет направление оси х. Равновесная ядерная намагниченность М, первоначально направленная вдоль Н, после включения поля Н₁ начинает прецессировать вокруг него с угл. частотой

и через время

оказывается направленной вдоль оси у (рис., а). В этот момент первый импульс РЧ-поля (

-импульс) выключается.

Спиновое эхо в неоднородном магнитном поле (вращающаяся система координат): а - поворот намагниченности М под действием-импульса; б - расфазировка спинов, имеющих различные частоты прецессии, и их повторная фазировка после -импульса.

Последующая прецессия вектора М вокруг Н в плоскости ху наводит в приёмной катушке спектрометра ЯМР сигнал свободной индукции. Со временем этот сигнал затухает (поперечная релаксация), т. к. ядерные спины находятся в разных локальных магн. полях и, как следствие, имеют различающиеся частоты прецессии. Это связано как с неоднородностью внеш. магн. поля Я, так и с внутр. магн. полями, создаваемыми ядрами друг на друге. Эфф. время поперечной релаксации

, где DH - ширина линии ЯМР. Если локальные поля постоянны во времени (напр., обусловлены неоднородностью поля Н), то прецессия спинов оказывается обратимой и возможно наблюдение С. э. На рис. (б)показаны траектории движения двух ядерных спинов. Угл. частоты их прецессии отличаются от со на малые величины и равны соответственно

, поэтому во вращающейся системе координат они поворачиваются в плоскости ху за время т на углы

от оси у. Если теперь подать на оОразец второй радиочастотный импульс, аналогичный первому, но с длительностью t₂ = 2t₁ (-импульс), то спины повернутся вокруг оси х на угол

и займут положения и

. Двигаясь затем с прежними

угл. скоростями и в том же направлении, оба спина спустя время t после второго импульса одновременно достигнут направления -у, т. е. произойдут фазировка ядерных магн. моментов и повторное появление сигнала индукции. Описанный механизм С. э. действует при условии t₁,, что эквивалентно требованию

В действительности восстановление сигнала свободной индукции методом С. э. не может быть полным: потери обусловлены зависящими от времени внутр. локальными полями. Зависимость величины сигнала С. э. от времени

позволяет измерять истинное время поперечной релаксации Т₂. Так же исследуют структуру спектров ЯМР, скрытую неоднородным уширением.

Существуют разл. модификации описанного варианта С. э. Трёхимпульсное С. э. делает возможным измерять наряду с Т₂ время продольной релаксации Т₁. Многоимпульсные когерентные методы позволяют на неск. порядков повысить чувствительность и разрешающую способность ЯМР-спектроскопии.

Явления, аналогичные С. э., характерны и для систем иной природы, обладающих дискретным набором квантовых энергетич. уровней, уширенных статическими случайными полями. Известны, в частности, фотонное эхо ,поляризац. эхо, фононное эхо и др.

Литература по спиновому эху

Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"?
Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..."
В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею.
На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве.
Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых.
Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной).
В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс.
Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.