費利克斯·布洛赫（瑞士物理學(xué)家，發(fā)展核磁精密測量的新方法及其有關(guān)的發(fā)現(xiàn)）

費利克斯·布洛赫（德語：Felix Bloch，1905年10月23日－1983年9月10日），瑞士物理學(xué)家。與愛德華·珀塞爾（Edward Mills Purcell, 1912-1997年）合作，因為發(fā)展核磁精密測量的新方法及其有關(guān)的發(fā)現(xiàn)，共同分享了1952年的諾貝爾物理學(xué)獎。

個人簡介

原子是由電子和原子核組成的。原子核帶正電，它們可以在磁場中旋轉(zhuǎn)。磁場的強度和方向決定原子核旋轉(zhuǎn)的頻率和方向。在磁場中旋轉(zhuǎn)的原子核有一個特點，即可以吸收頻率與其旋轉(zhuǎn)頻率相同的電磁波，使原子核的能量增加，當(dāng)原子核恢復(fù)原狀時，就會把多余的能量以電磁波的形式釋放出來。這一現(xiàn)象如同拉小提琴時琴弓與琴弦的共振一樣，因而被稱為核磁共振。1946年美國科學(xué)家費利克斯·布洛赫和愛德華·珀塞爾首先發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，他們因此獲得了1952年的諾貝爾物理學(xué)獎。

理論觀點

珀塞爾認為，氫原子中的質(zhì)子和電子，由于有自旋，其行為就象磁鐵。在吸收或發(fā)射一定的能量時，這兩個小磁體只能向某一確定的方向變化。為了測量這些能量的轉(zhuǎn)移，珀塞爾將原子置于高頻線圈的中心，再將這一線圈置于一個磁鐵的強磁場中，這樣,強磁場使微小的核磁體整齊排列，然后，珀塞爾通過無線電波的作用改變它們的方向，使原子核隨著無線電波按節(jié)奏“跳舞”。通過記錄允許原子吸收能量的無線電波的頻率，就找到了使原子核重新排列所需的能量，因此也就找到了核的磁矩。

布洛赫也獨立地觀察并測量了核磁共振。1946年，布洛赫提出了他的高精度測量核磁矩的方法：“核感應(yīng)”方法，其數(shù)學(xué)公式被稱為“布洛赫方程”。布洛赫設(shè)想，在共振條件下，原子核的總磁矩與交變磁場成一有限的角度并繞恒定磁場作進動。他把觀察到的信號看作是感應(yīng)電動勢。這樣，原子核就變成了微型無線電發(fā)報機，而布洛赫收到了它發(fā)射的信號。由示波器屏幕上條紋的方向便可知道核的旋轉(zhuǎn)是順著磁場方向還是逆著磁場方向，進而便可推算出核的磁矩。雖然珀塞爾和布洛赫的實驗方法不一樣，但是從物理意義上講，他們的想法是一致的。

核磁共振

核磁共振方法不僅在核物理研究中起著重要作用，而且在科學(xué)技術(shù)上也有著廣泛的應(yīng)用。例如，核磁共振分析可以用來探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和各種相互作用；核磁共振人體成像有望成為診斷疾病的有力工具。

布洛赫定理

布洛赫定理：由布洛赫在1928年研究晶態(tài)固體的導(dǎo)電性時首次提出。