Cuestiones de la práctica

Resonancia de espín · Respóndelas antes de empezar a tomar medidas

1. Calcula la diferencia de energías entre niveles de un electrón que es sometido a un campo magnético de \(B = 2\) mT.

2. ¿A qué frecuencia corresponde? ¿A qué región del espectro electromagnético pertenece? Compárala con los valores suministrados por el generador de frecuencias empleado en esta práctica.

3. Sabiendo que el momento magnético del protón vale \(\mu_p = g_p \mu_N\), con \(\mu_N = 5.051 \times 10^{-27}\) J/T el magnetón nuclear y \(g_p = 2.798\) el factor giromagnético anómalo del protón, calcula ahora la diferencia de energía generada entre estados con distinta proyección de espín cuando se aplica un campo de \(B = 2\) mT.

4. A la vista de los resultados, ¿en qué hay que invertir más energía: en cambiar la proyección de espín de un electrón o la de un protón?

5. La dependencia entre la frecuencia del fotón incidente y el campo magnético que crea desdoblamiento Zeeman viene dada por la ecuación \(h\nu = g_s \mu_B B\), en donde el campo magnético se calcula a partir de la corriente \(I\) a través de la ecuación \(B = \mu_0 \left( \dfrac{4}{5} \right)^{3 / 2} \dfrac{n}{r} I\). Si hacemos un ajuste lineal de \(I\) (en amperios, A) frente a \(\nu\) (en megahercios, MHz), ¿por qué factor numérico tendremos que multiplicar la pendiente para obtener \(g_s\)? ¿Cómo se obtiene \(I_1\) (en amperios) a partir de la pendiente y la ordenada en el origen? ¿Sabrías calcular su incertidumbre a partir de los resultados del ajuste lineal?