(2.0 Pontos) Qual é a frequência de precessão do spin quando ele está no plano XY? Por que aplicamos uma radiofrequência à amostra? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta: qual é a frequência de precessão do spin no plano xy quando ele está sob um campo magnético estático \mathbf{B}_0 (eixo z)? E por que aplicamos uma radiofrequência (RF) à amostra?

Passo 2

Em Ressonância Magnética Nuclear, o spin de um núcleo magnético precessa em torno de \mathbf{B}_0 com a frequência de Larmor, dada pela relação
\omega_0 = \gamma\,B_0
onde \gamma é a razão giromagnética do núcleo. Em termos de frequência em hertz,
f_0 = \frac{\omega_0}{2\pi} = \frac{\gamma\,B_0}{2\pi}\,.
É essa f_0 que determina a velocidade de rotação do vetor magnetização no plano xy.

Passo 3

Aplicamos um pulso de radiofrequência com exatamente essa frequência f_0 porque, quando o campo RF \mathbf{B}_1 (perpendicular a \mathbf{B}_0) oscila em ressonância com f_0, ele provoca transições entre os níveis de energia dos spins. Na prática, esse pulso “tomba” a magnetização líquida do eixo z para o plano xy, criando uma componente transversa que induz uma tensão na bobina receptora e, assim, gera o sinal de RMN.

Resposta

– Frequência de precessão no plano xy:
\omega_0 = \gamma\,B_0 \quad\Longrightarrow\quad f_0 = \frac{\gamma\,B_0}{2\pi}.
– Aplicamos a radiofrequência para empurrar a magnetização líquida do eixo z para o plano xy, criando uma componente transversa capaz de ser detectada como sinal de RMN.

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