principi fisici

Lezione 1.3 I protoni e lo Spin

By ottobre 12, 2018 0 Commenti

I protoni, ruotano costantemente intorno al proprio asse, questo movimento è detto spin. Lo spin (detto anche momento angolare)è una grandezza vettoriale, che ha un valore pari a +/- ½

spin

L’idrogeno, l’atomo che interessa alla risonanza magnetica possiede protoni che possiedono spin + o – ½ che significa che può essere osservato in due soli stati : spin su e spin giu.

spin-2

Dove è presente un campo elettrico è sempre presente un campo magnetico.

spin-e-orbite

In natura gli atomi sono allineati in maniera isotropica.

protoni

Quando un atomo, con un numero dispari di protoni e/o neutroni, è posto in un campo magnetico, il suo nucleo si allinea in senso parallelo o antiparallelo alla direzione delle linee di forza del campo stesso, e , ruota intorno al proprio asse ad una frequenza specifica(frequenza di LARMOR).

proptoni-paralleli-e-antiparalleli

Considerando che l’asse magnetico del protone tende a disporsi secondo la direzione del campo magnetico in maniera oscillante e che tale oscillazione si combina con il moto rotatorio proprio della particella(spin), avremo un movimento complesso di rotazione su una superficie conica avente come asse la direzione del campo magnetico, questo movimento e’ chiamato , precessione

protoni-precedono

Fornendo energia sotto forma di onde radio sintonizzate sulla frequenza di Larmour, il nucleo assorbe questa energia e si pone in uno stato instabile.(magnetizzazione trasversale)

eccitazione

Dopo che l’impulso di RF è cessato, il nucleo ritorna alla condizione iniziale(magnetizzazione longitudinale), emettendo fotoni radio, che a sua volta indurranno all’interno della bobina(antenna) un campo elettrico che potrà essere registrato e processato.