Прецессия Лармора

Преце́ссия Ла́рмора, дополнительное вращение как целого (прецессия) системы заряженных частиц с одинаковым отношением заряда ${\displaystyle q}$ к массе ${\displaystyle m}$ (например, электронов атома), возникающее в слабом постоянном однородном магнитном поле, направление которого и является осью вращения. Возможность существования такой прецессии впервые была показана Дж. Лармором (1895), который доказал теорему: при наложении однородного магнитного поля напряжённостью ${\displaystyle {\boldsymbol {H}}}$ уравнения движения системы электронов сохраняют свою форму, если перейти к системе координат, равномерно вращающейся вокруг направления поля с угловой частотой ${\displaystyle \omega _{L}=qH/2mc}$ (${\displaystyle c}$ – скорость света), которая называется ларморовской частотой. Таким образом, магнитное поле вызывает прецессию орбиты каждого электрона атома с частотой ${\displaystyle \omega _{L}}$ вокруг направления поля (рис.). Теорема Лармора верна при условии, что ${\displaystyle \omega _{L}}$ мала по сравнению с собственными частотами обращения частиц в отсутствие магнитного поля.

Прецессия Лармора обусловлена действием на заряженные частицы силы Лоренца и аналогична прецессии оси волчка (гироскопа) под действием силы, стремящейся изменить направление оси его вращения. Прецессия Лармора приводит к возникновению дополнительного магнитного момента системы заряженных частиц. Прецессия Лармора служит основой для объяснения многих физических явлений, таких как диамагнетизм, магнитное вращение плоскости поляризации, нормальный эффект Зеемана и др.