MRI (Magnetic resonance imaging) 2

Tom stelde deze vraag op 01 december 2005 om 17:29.
Bedankt voor het antwoord, maar hoe leg ik uit wat magnetische dipoolmomenten zijn?

Reacties

J. op 01 december 2005 om 19:07
Je kunt het beste uitgaan van een kringstroom I door een cirkelvormige geleidende draad (uiteinden aan elkaar). De kringstroom is in dit geval verantwoordelijk voor een magnetisch veld loodrecht op het vlak van de cirkel. Het magnetisch moment is nu (in het geval van een circelvormige geleider) gedefinieerd als Mmag= IA = pi*(r*r)*I waarbij A het oppervlak van de circel is en r de straal. Verder is het magnetisch moment ook een vectoriele grootheid die dezelfde richting heeft als het magneetveld dat het gevolg is van de stroom. Interessant is dat het magnetisch moment gerelateerd is aan het totale baanimpulsmoment van de ladingsdragers waaruit de stroom is opgebouwd (en daarmee afhangkelijk is van de stroomrichting) volgens de relatie Mmag = eL/(2m) waarbij e de lading en m de massa van de ladingsdragers voorstelt.Een om zijn as tollend proton met een daaraan gekoppeld baanimpulsmoment is tevens (doordat het electrisch geladen is) niets anders dan een kringstroom. De relatie tussen magnetisch dipoolmoment en baanimpulsmoment is hier nagenoeg identiek aan die voor de kringstroom met dat verschil dat er nog een extra factor (zg. g-factor) in de uitdrukking voorkomt: Mmag=egL/(2m). De g-factor is alleen vanuit de quantumfysica te begrijpen en moeilijk uit te leggen.
J. op 01 december 2005 om 20:13
Samenvattend is dus eigenlijk zo dat het proton een, wat men noemt, intrinsiek impulsmoment heeft dat (in tegenstelling tot een "gewoon" baanimpulsmoment dat gerelateerd is aan de baan die een deeltje beschrijft) voortkomt uit een soort rotatie om een as. Omdat het proton electrisch geladen is heeft het daarmee ook een (intrinsiek) magnetisch moment waardoor het gevoelig wordt voor magnetische velden. Magnetische momenten richten zich namelijk in een magnetisch veld, hetzij parallel hetzij antiparallel aan de veldrichting. Het geheel heb ik geprobeert te verduidelijken aan de hand van een kringstroom door een cirkelvormige winding ("geladen punten" in het proton beschrijven in het beeld waarbij het proton om z'n as draait namelijk ook een cirkelbeweging en dragen aldus bij aan een soort kringstroom). Er zijn slechts 2 draaiingen mogelijk die alleen daarin verschillen dat de draairichting tegengesteld is.Het draaien om de as is overigens slechts een beeld dat het mogelijk maakt om binnen het kader van de klassieke natuurkunde de spin kwalitatief te begrijpen. Een echt begrip ervan stoelt heel zwaar op quantumfysische beschouwingen (met name quantumelectrodynamica).

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)