RMN

[BizZ_94]

Salut
J'ai un souci de compréhension du cours...
C'est par rapport aux moments magnétique après relaxation transverse !
Ce que j'ai compris c'est qu'il y a un déphasage des moments magnétiques de spin qui conduit donc à un moment résultant transverse globalement nul ! Cependant ,je ne comprend pas pourquoi ces moments magnétiques ne subiraient pas le couple M.B(scalaire) qu'on a vu en magnétisme et qui conduirait au rapprochement des deux vecteurs ?!
Serait-ce parce que l'origine du moment magnétique de spin est liée à celui du moment cinétique de spin (purement quantique) ? Et ce serait donc uniquement le moment magnétique orbital qui subirait le couple...

J'espére que c'est plus ou moins clair

Merciiii

[Halygraves]

Salut
J'ai un souci de compréhension du cours...
C'est par rapport aux moments magnétique après relaxation transverse !
Ce que j'ai compris c'est qu'il y a un déphasage des moments magnétiques de spin qui conduit donc à un moment résultant transverse globalement nul ! Cependant ,je ne comprend pas pourquoi ces moments magnétiques ne subiraient pas le couple M.B(scalaire) qu'on a vu en magnétisme et qui conduirait au rapprochement des deux vecteurs ?!
Serait-ce parce que l'origine du moment magnétique de spin est liée à celui du moment cinétique de spin (purement quantique) ? Et ce serait donc uniquement le moment magnétique orbital qui subirait le couple...

J'espére que c'est plus ou moins clair

Merciiii

Salut !

Non en fait, c'est pas pour cette raison que le moment résultant est nul. La particule subit bien le couple entre son moment magnétique et le champ, mais même si le moment magnétique de la particule tend à s'aligner le champ selon B (+ez), il n'y a pas de raison qu'une direction dans le plan transverse soit privilégié plutôt qu'une autre.
En effet, l'énergie s'écrit :
\(E=-\vec{M}.\vec{B}= -MB cos(\vec{M};\vec{B})\)
On s'aperçoit que pour un angle donné par rapport à l'axe vertical, l'énergie est toujours la même par rotation de 0° à 360° autour de cet axe conservant cet angle.
Par conséquent, puisqu'aucun angle dans le plan transverse n'est privilégié par rapport à un autre, dans une grande population de noyaux le moment magnétique transverse est nul.

[BizZ_94]

Merci ,
Si je comprends bien , tu me parle de la composante transverse et du phénomène de relaxation transverse!
Ce que je comprends pas c'est pourquoi le moment magnétique de spin (qui est à l'origine de ce moment magnétique transverse ) ne s'aligne pas lui aussi selon l'axe de B , étant donné le couple qu'on a vu en magnétisme et qui imposerai " normalement " cet effet ...
On aurait ainsi la norme de ce moment magnétique transverse qui diminuerai au cours du temps,et par voie de conséquence un moment magnétique global orienté selon B (qui ne précésserait plus) ?

Encore merci

[Halygraves]

Merci ,
Si je comprends bien , tu me parle de la composante transverse et du phénomène de relaxation transverse!
Ce que je comprends pas c'est pourquoi le moment magnétique de spin (qui est à l'origine de ce moment magnétique transverse ) ne s'aligne pas lui aussi selon l'axe de B , étant donné le couple qu'on a vu en magnétisme et qui imposerai " normalement " cet effet ...
On aurait ainsi la norme de ce moment magnétique transverse qui diminuerai au cours du temps,et par voie de conséquence un moment magnétique global orienté selon B (qui ne précésserait plus) ?

Encore merci

Ce que tu décris, c'est justement la relaxation transverse. Je pense que tu confonds les interprétations physique de :
- Le moment de spin d'un seul atome : en présence du champ B, il précesse selon le modèle classique à la pulsation de Larmor. En réalité son moment magnétique est quantifié : il ne prend que certaine valeur qui sont non nulle dans le plan transverse, mais dont on ne peut connaître que les projections sur l'axe Oz (c'est-à-dire selon B). Donc ici pour répondre à ta question :
=> Oui, le moment continue de tourner.
=> On ne peut pas connaître la composante transverse, on peut seulement déterminer les probabilités des états up et down. En présence d'un champ vers le haut, la probabilité de l'état up augmente.

- La magnétisation globale, c'est-à-dire la somme de tous les moments magnétiques de spin.
A l'équilibre : En présence d'un champ vers le haut, il y a plus d'état up et donc une composante longitudinale selon z de la magnétisation. La composante transverse est nulle à cause de l'orientation aléatoire des moments de spin dans le plan transverse.
En dehors de l'équilibre : Ce moment magnétique global lui aussi créé un couple et tend à s'aligner avec B pour les raisons citer précédemment. Pour répondre à tes questions :
=> Il n'y a pas une magnétisation longitudinale qui s'aligne avec B et une magnétisation transverse qui s'aligne B, mais seulement le vecteur magnétisation qui s'aligne avec B.
=> Quand le vecteur magnétisation est complètement aligné avec B, la composante selon z est max, la composante transverse est nulle. Il n'y a alors plus de précession.
=> La composante transverse est nulle à l'équilibre car ... => Cf premier message.


Au final, en l'absence d'impulsion pi/2, il n'y a jamais de composante transverse. Avec impulsion pi/2, tu vas avoir une belle précession du vecteur magnétisation qui tend à s'aligner avec B et une composante transverse qui s'annule sous l'effet du couple.

[BizZ_94]

Ce qui m’embête c'est qu'un prof d’ED m'a dit que le vecteur moment magnétique de chaque noyau n'est pas colinéaire à B, à l'équilibre!
J’essaie de comprendre pourquoi ...
En décomposant le vecteur moment magnétique ( qui est la somme du moment orbital (colinéaire à B) et du moment de spin ), la composante transverse nous renseigne sur l'orientation du moment magnétique de spin du noyau (étant donné que c'est la seule contribution dans le plan transverse du moment magnétique ) et à l'équilibre sa n'est pas nul (d’après le prof d'ED)
Et c'est pour sa qu'on a des composantes transverses qui vont finir par relaxer [déphasage -> relaxation transverse] : globalement c'est nul car vecteurs s'opposent , mais individuellement -> pourquoi cette composante transverse ne subit pas le couple (cf magnétisme) qui la ferait tendre vers 0 ?
En d'autre thermes pourquoi le moment magnétique de spin d'un noyau ( individuel ) ne s'aligne pas avec B ?


J serait ici le vecteur moment magnétique a l'équilibre pour un noyau... à l'équilibre

Franchement , c'est du détail mais bon ... je voulais éclaircir ce point :/
PS: je suis d'accord , la magnétisation(provient de la moyenne des moments magnétiques) devient colinéaire a B

[Halygraves]

Effectivement, les moment magnétique ne sont pas alignés comme à l'échelle macroscopique.

Du point de vue du moment magnétique de spin, il y a bien une précession de M autour de B, mais il n'y a pas une relaxation comme on peut voir pour la magnétisation, à cause de la quantification de l'énergie : seulement deux angles entre M et B sont alors possibles, celui associé au spin up et celui associé au spin down. Ces angles ne sont pas de 90° (et donc la composante transverse n'est pas nulle) pour des raisons purement quantique, la composante selon z ne pouvant avoir que 2 valeurs possibles.

[BizZ_94]

Merci