RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
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La résonance magnétique est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de particules atomiques ayant la propriété d'être de petits aimants comme les électrons et un certain nombre de noyaux atomiques (environ une centaine). On dit que ces particules possèdent un moment magnétique. Le principe de la résonance magnétique est le suivant : lorsqu'un moment magnétique situé dans un champ magnétique fixe est soumis à une excitation magnétique périodique, son comportement n'est influencé par l'excitation que si celle-ci a une fréquence bien déterminée. Cette modification de comportement se manifeste par des effets électromagnétiques que l'on peut mesurer et dont la courbe de variation avec la fréquence d'excitation est appelée raie de résonance.
Le comportement résonant des systèmes électroniques et nucléaires avait été découvert peu après le début du siècle par l'apparition de structures finies des raies spectroscopiques optiques en présence du champ magnétique, et interprété notamment par A. Sommerfeld, A. Landé et W. Pauli. L'existence du magnétisme électronique a également été étudié au moyen de la très belle méthode de O. Stern et W. Gerlach : la séparation, en plusieurs trajectoires, d'un jet d'atomes traversant une zone de champ magnétique inhomogène. Un important progrès a été réalisé en 1938 par I. I. Rabi, qui a utilisé l'excitation de la résonance magnétique pour perturber les trajectoires des jets atomiques ou moléculaires. Ces méthodes réalisent une détection indirecte de la résonance magnétique et sont d'une précision limitée.
La détection directe de la résonance magnétique, beaucoup plus précise que les précédentes, mais beaucoup moins sensible, n'a été rendue possible que par les progrès réalisés en électronique au cours de la Seconde Guerre mondiale, notamment à l'occasion des études sur le radar. Dans les champs magnétiques habituels de quelques teslas (1 tesla égale 10 000 gauss), les fréquences de résonance électronique vont de 10 GHz à 100 ou 20 [...]
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Écrit par :
- Maurice GOLDMAN : sous-directeur de laboratoire au Collège de France, conseiller scientifique au Commissariat à l'énergie atomique
- Jacques COURTIEU : docteur ès sciences, maître assistant au laboratoire de chimie structurale organique de l'université de Paris-XI, Orsay
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Autres références
« RÉSONANCE MAGNÉTIQUE » est également traité dans :
KASTLER ALFRED (1902-1984)
Physicien français, né le 3 mai 1902 à Guebwiller (alors en Allemagne) et mort à Bandol le 7 janvier 1984. Professeur à l'université de Paris et à l'École normale supérieure, Alfred Kastler a obtenu le prix Nobel de physique en 1966 pour « la découverte et le développement de méthodes optiques dans l'étude des résonances hertziennes des atomes ». La plus connue de ces méthodes porte le nom imagé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/alfred-kastler/#i_81968
MAGNÉTISME
Dans le chapitre « Résonance magnétique » : […] À l'image du gyroscope, un moment magnétique m peut effectuer un mouvement de précession autour d'un champ magnétique statique H 0 avec une vitesse angulaire : indépendante de l'orientation de m par rapport à H 0 . En mesurant la susceptibilité magnétique dans une direction perpendiculaire au champ H 0 , à l'aide d'un petit champ excitateur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_81968
POMPAGE OPTIQUE
Dans le chapitre « Applications » : […] La méthode de pompage optique qui permet de changer les répartitions de population entre les états Zeeman ou entre les états de structure hyperfine d'un atome en phase vapeur fait l'objet de nombreuses applications. Toute cause qui produit une modification du degré d'orientation est susceptible d'être étudiée. Il devient ainsi possible de faire, dans les différents cas, une étude détaillée des pro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pompage-optique/#i_81968
PROTON
Dans le chapitre « Le moment magnétique » : […] Toute particule de spin non nul se comporte comme un petit aimant caractérisé par un moment magnétique dont on peut donner la description classique suivante : lors de la rotation de la particule sur elle-même, il y a aussi rotation de l'ensemble des charges électriques, formant une boucle de courant, les vecteurs moment magnétique et moment cinétique sont alors colinéaires et portés par l'axe de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/#i_81968
RABI ISIDOR ISAAC (1898-1988)
Physicien américain né à Rymanów en Galicie, Isidor Rabi fait ses études à l'université Columbia. En 1928, il travaille en Allemagne dans le laboratoire d'Otto Stern, où il commence ses études sur les jets atomiques. Professeur à l'université Columbia en 1937, il utilise la méthode de résonance magnétique sur les faisceaux moléculaires pour faire de la spectroscopie des radiofréquences. Ces observ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isidor-isaac-rabi/#i_81968
RÉSONANCE, physique
Égalité entre la fréquence ν de l'agent excitateur et l'une des fréquences propres ν 0 du système oscillant excité, et caractérisée principalement par un maximum de la réponse du système en fonction de la fréquence excitatrice. La résonance existe dans de nombreux domaines de la physique et on peut en étudier quelques aspects particuliers. 1. Mouvement forcé d'un oscillateur (unidimensionnel) har […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-physique/#i_81968
SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE
Dans le chapitre « Spin et interactions électromagnétiques » : […] Les degrés de libertés internes que donne à un quanton son spin lui confèrent une complexité structurale d'autant plus grande que ce spin est élevé. On conçoit donc qu'un quanton possède des propriétés électromagnétiques plus ou moins riches selon la valeur de son spin. On montre qu'un quanton de spin s possède des moments électriques et magnétiques jusqu'à l'ordre 2 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_81968
SUPERFLUIDITÉ
Dans le chapitre « Le cas de l'hélium 3 » : […] En 1972, à l’université Cornell, Douglas Osheroff, Robert Richardson et David Lee ont découvert que l'hélium 3 présente, au-dessous de 2,5 × 10 −3 K, plusieurs phases superfluides distinctes qui sont à la fois anisotropes et magnétiques. Bien que la théorie de la superfluidité de l'hélium 3 semble donc, à première vue, beaucoup plus complexe que celle de l'hélium 4, elle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superfluidite/#i_81968
Voir aussi
Pour citer l’article
Maurice GOLDMAN, Jacques COURTIEU, « RÉSONANCE MAGNÉTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 mai 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-magnetique/
