A interação dipolar magnética de um átomo num c...

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Ano: 2009Banca: CEPERJOrganização: ELETRONUCLEARDisciplina: FísicaTemas: Física Atômica e Física Nuclear | Campo Magnético e Força Magnética

A interação dipolar magnética de um átomo num campo magnético externo é dada pelo hamiltoniano H = -μ∙B. O momento de dipolo magnético (μ) é proporcional ao momento angular atômico total J, ou seja, μ = -g_J μ_B J, onde μ_B é o magnéton de Bohr. Considere um átomo de hidrogênio no estado 1S, na presença de um campo externo constante B(x,y,z) que varia lentamente no espaço e que, na origem, tem valor B(0,0,0) = B₀ (z/z). Ignore o spin nuclear. A dinâmica do spin eletrônico permite dizer que:

O momento de dipolo magnético se alinha imediatamente com o campo magnético, e o átomo sofre uma força que o atrai para a região de altos campos magnéticos.

Na origem, o spin se alinha paralelo ao campo magnético e na direção z, e o átomo sofre uma força que o atrai para a região de baixos campos magnéticos.

Na origem, o spin precessa ao redor do eixo z e sofre uma força na direção para a qual o campo magnético aumenta ou diminui, dependendo da componente do spin na direção do campo magnético.

Na origem, o spin precessa ao redor do eixo que faz 90 graus com o eixo z e sua direção inicial, e o átomo não sofre nenhuma força líquida, pois durante a precessão a força tem valor médio nulo.

O átomo não interage com o campo magnético no estado 1S.

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