Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ

ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ

ЛАРМОРА ПРЕЦЕССИЯ - прецессия системы заряж. частиц (как целого), состоящей из частиц с одинаковым отношением совершающих нерелятивистское финитное движение в слабом магн. поле H(q_i и m_i - 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 F_K=.- скорость частицы) и центробежная сила, пропорциональная к-рой при достаточно малых можно пренебречь по сравнению с F_K. При сила Кориолиса компенсирует силу Лоренца Р _л=. 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 (r_i- 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 р ^т=. 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 р ^т 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.

Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 7 изд., М., 1988; Ахиезер А. И., Ахиезер И. А., Электромагнетизм и электромагнитные волны, М., 1985.

А. В. Тур, В. В. Яновский.