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¿Un imán giratorio emitiría fotones?

Si un imán está rotando, alrededor de un eje perpendicular al eje norte-sur del imán (que asumo que es simétrico cilíndrico), en el espacio (por lo que no hay gravedad/caída libre o fricción), ¿debería aún disminuir su velocidad porque emite radiación electromagnética/fotones?

Yo pensaría que sí, debido a la conservación de la energía. La potencia de salida del campo magnético oscilante debería significar una disminución de la energía rotacional del imán. Pero esto explica la forma en que se aplica el par de torsión al imán. Una forma de verlo sería la conservación del momento (angular) y el hecho de que los fotones tienen momento. ¿Pero cómo expresarías el par en términos de ecuaciones de electromagnetismo/Maxwell?

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Andrea Raimondi Puntos 339

Esto es simplemente un dipolo magnético giratorio, muy parecido a un púlsar. Sí, irradiará energía electromagnética, según las fórmulas de radiación estándar M1.

"Pero esto explica la forma en que se aplica el par de torsión al imán". El por qué y cómo el imán fue configurado para girar en primer lugar no tiene nada que ver con lo que sucede a continuación.

"Una forma de verlo sería la conservación del momento (angular) y el hecho de que los fotones tienen momento". Sí, esto es cierto.

"¿Pero cómo expresarías el par en términos de ecuaciones de electromagnetismo/Maxwell?" El campo electromagnético lleva el momento (vector de Poynting) y de ahí el momento angular. Se conservan el momento total y el momento angular para el (imán + campo).

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Mike Puntos 33

Sí, creo que esta es la base de cómo funciona el MRM. No soy capaz de dar una respuesta sobre el par de torsión.

En un espectrómetro de nmr (resonancia magnética nuclear) una muestra se coloca en un campo magnético fuerte y (tomando el ejemplo del protón nmr) el núcleo de cada átomo de H tiene un momento magnético de $1 \over 2$ . Esto puede alinearse con o contra el campo magnético. Las energías de los dos estados (con o contra el campo - digamos $m_j = +{1 \over 2} or -{1 \over 2}$ tienen energías ligeramente diferentes y el estado de mayor energía tiene una población ligeramente más pequeña que el estado más bajo (equilibrio térmico habitual factor Boltzmann que depende de $e^{- \Delta E \over kT}$ ).

Así que en un campo magnético fuerte una muestra de protones (los núcleos de los átomos de H) se alineará con o contra el campo magnético y la alineación neta será con el campo debido a la energía ligeramente menor en esa dirección. Ahora se utilizan una serie de pulsos para mover ese vector de magnetización neta y efectivamente el vector se gira 90 grados normalmente para que obtengamos exactamente la situación que describes en tu pregunta donde el vector de magnetización está a 90 grados del campo magnético aplicado y gira en la dirección del campo magnético . Al girar emite ondas electromagnéticas de RF que son recogidas por un receptor para registrar el espectro de nmr (de hecho tiene que ser transformado en cuatro veces para obtener el espectro utilizado normalmente para nmr).

Espero que este sea un ejemplo útil para responder a su pregunta - ver aquí para más detalles del nmr

La resonancia magnética (RM) es un desarrollo de la RMN que obtiene señales tridimensionales resueltas espacialmente y, por supuesto, se utiliza ampliamente en medicina como una herramienta para obtener imágenes de las personas internamente.

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DanielLC Puntos 1365

Si mueves un imán, creas un campo eléctrico alrededor del imán perpendicular a su dirección de movimiento. A medida que el imán se acelera, el campo eléctrico evoluciona y genera un campo magnético. No sé los detalles, pero supongo que si giras el imán, este campo magnético actuará en contra del giro del imán, y lo hará más lento.

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