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RMN qcms


PrairieMeuhmeuh
Go to solution Solved by sebban,

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Bonjour, ayant fait les qmcs du livre de Gantet sur la RMN, je n'arrive pas à savoir pourquoi certains sont comptés faux.. une petite aide ne serait pas de refus!

 

(dans un mouvement de précession)

 

1) Le mouvement de précession est un mouvement de rotation autour d'un axe de direction variable dans le temps. (faux)

 

2) Le vecteur variation du moment angulaire est égal au moment de la force s'exerçant sur le système. (faux) 

.

3) Le vecteur moment angulaire est proportionnel à la valeur du champ de force appliqué. (faux)

 

4) L'interaction d'un CMS sur une boucle de courant fait apparaitre un moment magnétique de spin. (faux)

 

5) Deux bobines identiques face à face, écartées d'une distance égale à leur diamètre permettent d'obtenir un CMS quasi-uniforme spatialement. (faux)

 

6) Le moment magnétique d'une particule possédant un moment angulaire non nul placées dans un CMS, s'oriente selon la direction du champ magnétique appliqué. (faux)

 

7) Sous l'action d'un CMS intense, il apparait une aimantation macroscopique résultante animée d'un mouvement de précession à la fréquence de Larmor. (faux)

 

8)(lors de la résonance) Le vecteur aimantation résultante bascule avec une vitesse angulaire proportionnelle à la valeur du CMS appliqué. (faux)

 

Je remercie par avance la personne qui prendra le temps de répondre à toutes mes questions 🙂 

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Salut @PrairieMeuhmeuh, je vais essayer de répondre à tes questions mais attends la confirmation d'un tuteur je vais sûrement être imprécise sur certains points et je peux peut être me tromper (j'espère pas)

 

1) L'axe autour duquel a lieu le mvt de précession n'a pas de direction variable, il a une direction constante il ne bouge pas, en effet ce qui précesse va réaliser un cône autour de cet axe et on voit bien que sa direction ne varie pas (contrairement à ce qui précesse, sa direction varie autour)

 

2) Euh là j'aurais dit que le vecteur moment de force est égale au vecteur variation du moment angulaire en fonction du temps et non pas simplement la variation du moment angulaire (cf formule du cours moment de force = dL/dt et non pas simplement dL) mais je t'avoue que pour celle là je ne suis pas du tout sure

 

3) Attention le vecteur moment angulaire n'est pas proportionnel à la valeur du champ de force appliqué, c'est la vitesse angulaire de précession qui est proportionnel à celui ci (w = k*g). Le vecteur moment angulaire est proportionnel à la vitesse angulaire (et pas vitesse angulaire de précession !!!). 

 

4) Pareil je ne suis pas sure, mais pour une boucle de courant on observe un moment magnétique de la spire mais non pas un moment magnétique de spin qui lui est observé pour les particules chargées (en + du moment magnétique orbitale) 

 

5) Ici le problème c'est "égale à leur diamètre" c'est pas à leur diamètre mais leur rayon 

 

6) Je pense que le moment magnétique d'une particule ne va pas s'orienter dans la même direction que le champs appliqué mais plutôt dans la direction du moment angulaire total 

 

7) L'aimantation macroscopique résultante (Mo) n'est pas animé d'un mouvement de précession, elle reste fixe à son endroit orienté selon Bo (c'est la somme vectorielle des moments magnétiques parallèles et antiparallèles) 

 

8- Ici j'aurais tendance à dire qu'on ne parle pas de vitesse angulaire mais de vitesse angulaire de précession qui sont deux choses différentes (et la vitesse angulaire de précession est bien proportionnel au champs appliqué (w=gamma*B)). 

 

Bon j'espère t'avoir aider dit moi si tu comprends pas quelque chose et j'espère ne pas avoir dit trop (ou pas) de conneries ! 

 

Edited by VESPA
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@VESPA Super merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre à tout! Juste je t'avoue que je ne comprends la nuance entre la vitesse angulaire et la vitesse angulaire de précession? Je ne comprends pas bien quand il faut utiliser l'une ou l'autre.. 

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il y a 14 minutes, PrairieMeuhmeuh a dit :

@VESPA Super merci beaucoup d'avoir pris le temps de me répondre à tout! Juste je t'avoue que je ne comprends la nuance entre la vitesse angulaire et la vitesse angulaire de précession? Je ne comprends pas bien quand il faut utiliser l'une ou l'autre.. 

C'est avec plaisir. 

En faite je suis entrain de me remettre en question, pck au final la vitesse de précession c'est une vitesse angulaire, mais quand on précise de précession c'est pour montrer qu'on s'intéresse à un phénomène de précession. Pck quand on a cité la vitesse angulaire c'était pour introduire le chapitre au tout début (avec notamment le moment d'inertie ect).

Donc la vitesse angulaire on s'en fiche pas mal ça va surtout servir de piège. Mais après je ne sais pas du tout si la question est fausse pour ça ou pas pck comme je l'ai dit la vitesse de précession est une vitesse angulaire. Donc bon je suis un peu perdue, c'est mieux qu'on attende la confirmation d'un tuteur pck s'il faut c'est pas du tout faux pour ça ! 

Edited by VESPA
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  • Ancien du Bureau

Salut, je viens apporter mes précisions comme demandé @VESPA

 

Selon la réponse à la question 7 (le vecteur aimantation macroscopique résultante ne précesse en effet pas), il est a priori inutile de chercher si on parle de vitesse angulaire de précession pour l'aimantation macroscopique. Pour compléter, ce sont plutôt les vecteurs moment magnétique μ qui sont animés d'un mouvement de précession autour de B0.

 

ω0 = γ × B0 nous détaille la vitesse angulaire de précession du moment magnétique d'une particule (comme un proton), à ne pas confondre avec la fréquence de précession (de Larmor) ν0. B0 correspond ici à la valeur du champ magnétique statique appliqué

 

ω1 = γ × B1 décrit la vitesse angulaire de bascule de l'aimantation macroscopique résultante lors de la résonance : or, B1 correspond à la composante magnétique de l'onde radiofréquence de résonance, et pas au champ magnétique statique (d'où l'item faux).

À partir de cette vitesse de bascule, on peut calculer l'angle de bascule φ = ω1 × Δt (une vitesse angulaire en rad/s multipliée par un temps donne bien un angle en radians).

 

Je vérifie les autres réponses après. 😶

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il y a 3 minutes, sebban a dit :

ω1 = γ × B1 décrit la vitesse angulaire de bascule de l'aimantation macroscopique résultante lors de la résonance : or, B1 correspond à la composante magnétique de l'onde radiofréquence de résonance, et pas au champ magnétique statique (d'où l'item faux).

 

Ahhh c'est donc pour ça merci !!  

 

Mais l'aimantation macroscopique résultante et l'aimantation résultante c'est pareil ? Je pensais que Mo était qqch et M une autre. Et que du coup l'aimantation résultante pouvait précesser contrairement à l'aimantation macroscopique résultante et que du coup ω1 correspondait à la vitesse angulaire de précession de cette aimantation résultante ? Donc si j'ai bien compris c'est Mo qui bascule ? Je pensais que c'était M. Cette partie du cours est un peu floue ... 

 

En tout cas mercii pour cette précision et donc du coup @PrairieMeuhmeuh pour la justification du 8 ce que je t'ai dit c'est pas bon

 

Donc oui @sebban c'est mieux que tu vérifies les autres aussi :'), encore merci bonne soirée ! 

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  • Ancien du Bureau
  • Solution
Il y a 1 heure, VESPA a dit :

Ahhh c'est donc pour ça merci !!  

 

Mais l'aimantation macroscopique résultante et l'aimantation résultante c'est pareil ? Je pensais que Mo était qqch et M une autre. Et que du coup l'aimantation résultante pouvait précesser contrairement à l'aimantation macroscopique résultante et que du coup ω1 correspondait à la vitesse angulaire de précession de cette aimantation résultante ? Donc si j'ai bien compris c'est Mo qui bascule ? Je pensais que c'était M. Cette partie du cours est un peu floue ...

 

En reprenant le cours, je remarque page 18 que ω1 est nommée vitesse angulaire de précession... Assez étrange quand on remarque que la bascule correspond à une simple rotation dans le plan considéré. Dans tous les cas je n'ai jamais vu de piège à ce niveau-là, le terme de vitesse angulaire abrège correctement vitesse angulaire de précession à chaque fois (surtout au niveau de ce chapitre du cours ; on serait plus tenté de piéger sur cette éventuelle confusion au niveau de la toupie).

Le plus important étant de retenir l'explication sur la différence entre ω0, ω1, B0 et B1.

 

Ta remarque est juste : l'aimantation résultante \vec{M} peut prendre plusieurs valeurs et orientations notamment en fonction de la résonance ; \vec{M_{0}} que l'on appelle aimantation résultante macroscopique (soit sensiblement le même terme que pour \vec{M}) correspond elle à la valeur d'équilibre, sous l'action du CMS avant toute résonance. Selon moi, le terme d'aimantation (macroscopique) résultante s'applique aux deux termes, \vec{M_{0}} n'étant qu'une valeur particulière et précise ; il est donc possible de dire que l'aimantation (macroscopique) résultante bascule (exemple des items C & D du QCM 20 du poly, s'ils n'ont pas changé cette année).

 

Concernant les autres questions:

 

2) Je t'avoue que je ne comprends pas comment un tel item pourrait être faux. C'est pourtant exactement la définition du moment de force, qui est égal à la variation du moment angulaire \vec{\Gamma}=\frac{d\vec{L}}{dt} (par rapport au temps étant implicite dans l'énoncé). Ce même item est compté vrai dans les QCM du poly (n°2 item C, si encore une fois ils n'ont pas changé entre les années).

 

4) On observe un moment magnétique pour une boucle de courant, selon la formule \vec{\mu}=i\vec{A} avec \vec{A} le vecteur surface orientée. Toutefois le spin ne concerne que des particules élémentaires de la physique : c'est un paramètre quantique propre à chaque particule, telle qu'un proton ou un électron (cf. UE1 Chimie), on n'utilise pas ce terme pour le mouvement de rotation (et non précession !) que subit la spire de courant.

 

6) Le moment magnétique et le moment angulaire total \vec{J} sont bien parallèles selon la formule \vec{\mu}=\gamma \vec{J} et donc orientés dans la même direction. Toutefois, par rapport au CMS, les moments magnétiques des noyaux s'orientent soit dans le même sens, soit dans le sens opposé (distinction parallèle/antiparallèle), mais jamais dans la même direction : cela reviendrait à dire que les moments magnétiques et B0 sont parallèles, or ce n'est jamais le cas, les moments magnétiques précessent autour de B0.

 

Et je suis d'accord avec tout le reste corrigé par @VESPA :tat:

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super merciii beaucoup @sebban c’est plus clair mtn! pck j’avais vu un piège comme quoi « la vitesse angulaire de précession est proportionnel à L » et c’etait bien faux car c’est seulement la vitesse angulaire qui peut l’être d’apres la formule qu’on voit en cours (L= moment inertie * vitesse angulaire). Donc j’ai généralisé et j’ai cru que l’inverse c’etait pareil mais non. Une vitesse de précession est une vitesse angulaire. mais une vitesse angulaire n’est pas forcément une vitesse angulaire de précession si j’ai bien compris cette fois si 😂 

Et merci pour ta remarque sur Mo et M c’est aussi bcp plus clair, bonne journeee 

 

 

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