Angenommen, wir haben ein Elektron in Ruhe in einem einheitlichen äußeren Magnetfeld. Dies ist ein klassisches, einfaches Beispiel für ein Zweizustandssystem in der Quantenmechanik, und die mathematische Analyse ist ziemlich einfach. Gibt es dafür ein gutes Beispiel aus dem wirklichen Leben, das pädagogisch schön wäre? Zum Beispiel würde ich denken, dass Sie, wenn Sie einen unpolarisierten Elektronenstrahl in ein Zyklotron injizieren, eine gewisse Emission von Photonen (Mikrowelle?) Von Spin-Flips erhalten würden - aber ich habe keine Ahnung, wie die Zeitskala für die Emission wäre. Vielleicht wäre ein solcher Effekt in Speicherringen wichtig? Gibt es eine einfache, interessante Anwendung außerhalb der Beschleunigerphysik? Vielleicht würden wir Mikrowellenstrahlung von freien Elektronen in der Atmosphäre der Sonne beobachten? Vielleicht Auswirkungen in der Ionosphäre der Erde?
Ich verstehe vielleicht nicht ganz, wonach Sie suchen, aber die MRT-Bildgebung scheint ein gutes Beispiel aus der Praxis zu sein, oder die EPR-Spektroskopie , wenn Sie Elektronen gegenüber Protonen bevorzugen. Ein weniger bekanntes Beispiel wären Protonenmagnetometer .
Diese werden am häufigsten mit klassisch präzedierenden magnetischen Momenten erklärt, aber in ihrer einfachsten quantenmechanischen Essenz sind sie nur geladene Fermionen in einem externen Magnetfeld. Die Protonen oder Elektronen werden durch resonante Mikrowellenphotonen in den Quantenzustand höherer Energie gedreht, und ihre Spin-Flip-Zerfälle können am einfachsten als ein Induktionsschweif ohne Mikrowellen-Photonenemission beobachtet werden . Die Einführung zu diesem Bachelor-Experiment diskutiert NMR aus einer einfachen Quantenperspektive.
Holger Fiedler
Benutzer4552