Физическая энциклопедия

РАБИ МЕТОД


(по имени амер. физика И. А. Раби (I. I. Rabi)), резонансный метод исследования магн. моментов ядер, атомов и молекул и внутримол. вз-ствий в молекулярных и атомных пучках. Резонансное высокочастотное магн. поле, через к-рое пролетают ч-цы, вызывает переориентацию магн. моментов, обнаруживаемую по изменению их траекторий в неоднородном магн. поле.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

РАБИ МЕТОД

- метод исследования энергетич. структуры атомов и молекул, основанный на явлении резонансного поглощения радиочастотного поля при совпадении частоты поля с частотойквантового переходав этих системах. Разработан И. Раби (I. Rabi) в 1938 длямолекулярных и атомных пучков.

При помощи Р. м. впервые наблюдалсяядерный магнитный резонансв нейтральных молекулярных пучках, при этом радиочастотное магн. полеН1вызывало резонансную переориентацию магн. моментов молекул. Пучок молекул, выходящий из источникаО,отклоняется неоднородным магн.полем (магнитАна рис.), а затем фокусируется на детекторDнеоднородным полем с градиентом противоположного знака (магнитВ).Поля подбирают так, чтобы молекулы попадали на детектор независимо от их скорости. В зазоре магнитаС,создающего однородное магн. полеН0,помещают проволочную петлю, соединённую с радиочастотным генератором и создающую поле H1. В результате переориентации магн. моментов нарушается условие фокусировки и уменьшается число молекул, попадающих на детектор. Резонанс наблюдают по изменению интенсивности пучка на детекторе при изменении напряжённости поляН0или частоты генератора w.

В квантовой теории переориентацию магн. моментов описывают как переход между двумя уровнями энергии молекул. Вероятность перехода под действием осциллирующего возмущения за времяtравна


где - частота Раби, угл. частота прецессии магн. момента, g - гиромагн. отношение, (см., напр.,Двухуровневая система).Времяtвоздействия поляН1на молекулу равно , гдеl- размеры области, в к-рой - скорость молекулы. ВероятностьP(t)нужно усреднить в соответствии с распределением молекул по скоростям. Ширина резонанса по частоте обратно пропорциональна величине , где - ср. скорость молекул, но с увеличениемlуменьшается интенсивность пучка.


Н. Рамзей (N. Ramsay) усовершенствовал Р. м., добившись существенного сужения резонанса. При этом пучок молекул последовательно проходит через две области строго сфазированного радиочастотного поля, размеромlкаждая, к-рые разнесены в пространстве на расстояниеL.ПриLlиузком распределении молекул впучке по скоростям выходной сигнал в таком устройстве, как ф-ция w, представляет собой не
одиночный резонанс, как в Р. м., а систему резонансов с расстоянием по частоте между соседними максимумами При нулевой разности фаз между осциллирующими полями в соседних областях центр. максимум точно совпадает с w0, а его полная ширина определяется временем пролёта молекул между областями с двумя разнесёнными радиочастотными полями.

Обычно Р. м. используют в спектрометрах радиочастотного диапазона (см.Радиоспектроскопия).Одним из важнейших применений Р. м. было измерение магн. моментов протона, дейтрона и электрона. Р. м. лежит в основе квантовых стандартов частоты и мн. методов исследования спектральных характеристик газов, жидкостей и твёрдых тел.

Лит.:Рамзей Н., Молекулярные пучки, пер. с англ., М., 1960; Физические основы квантовой радиофизики, Л., 1985.

А. Н. Титов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.