費(fèi)利克斯·布洛赫 - 人物簡(jiǎn)介

費(fèi)利克斯·布洛赫1905年10月23日出生于瑞士的蘇黎世，上完中學(xué)后，他本來(lái)想當(dāng)一名工程師，于是就直接進(jìn)入蘇黎世的聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)。一年后，決定轉(zhuǎn)學(xué)物理，通過(guò)薛定諤、德拜等教授的課程，他逐漸熟悉了量子力學(xué)。后來(lái)他到德國(guó)萊比錫大學(xué)跟海森伯繼續(xù)研究。1928年獲得博士學(xué)位。以晶體中電子的量子力學(xué)和金屬導(dǎo)電理論方面的內(nèi)容做論文。 1933年去到美國(guó)。1934年起在斯坦福大學(xué)任教。1939年入了美國(guó)籍。1954年曾擔(dān)任過(guò)歐洲核子研究中心的第一任主任，回到斯坦福大學(xué)后，曾經(jīng)研究過(guò)超導(dǎo)電性和低溫下的其它現(xiàn)象。1983年9月10日布洛赫逝世于慕尼黑，享年78歲。

費(fèi)利克斯·布洛赫 - 人物評(píng)價(jià)

布洛赫是一位在近代物理理論和實(shí)驗(yàn)都作出過(guò)巨大貢獻(xiàn)的物理學(xué)家。他早年的博士論文“金屬的傳導(dǎo)理論”就是一項(xiàng)很有價(jià)值的科學(xué)文獻(xiàn)，提供了金屬和絕緣體結(jié)構(gòu)的近代圖像，是半導(dǎo)體研究的理論基礎(chǔ)。他的名字在固體物理學(xué)中多次提到，例如：所謂的布洛赫方程、布洛赫波函數(shù)、布洛赫自旋波、布洛赫壁，以及鐵磁物質(zhì)磁化時(shí)的布洛赫效應(yīng)、自發(fā)磁化的布洛赫T3/2定律等等都是出自他的創(chuàng)建�！　�

費(fèi)利克斯·布洛赫 - 科研成果

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(chǎng)中旋轉(zhuǎn)。磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向決定原子核旋轉(zhuǎn)的頻率和方向。在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的原子核有一個(gè)特點(diǎn)，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(shí)，就會(huì)把多余的能量以電磁波的形式釋放出來(lái)。這一現(xiàn)象如同拉小提琴時(shí)琴弓與琴弦的共振一樣，因而被稱(chēng)為核磁共振。1946年美國(guó)科學(xué)家費(fèi)利克斯·布洛赫和愛(ài)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(jiǎng)。

珀塞爾認(rèn)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(shí)，這兩個(gè)小磁體只能向某一確定的方向變化。為了測(cè)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(gè)磁鐵的強(qiáng)磁場(chǎng)中，這樣,強(qiáng)磁場(chǎng)使微小的核磁體整齊排列，然后，珀塞爾通過(guò)無(wú)線電波的作用改變它們的方向，使原子核隨著無(wú)線電波按節(jié)奏“跳舞”。通過(guò)記錄允許原子吸收能量的無(wú)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(dú)立地觀察并測(cè)量了核磁共振。1946年，布洛赫提出了他的高精度測(cè)量核磁矩的方法：“核感應(yīng)”方法，其數(shù)學(xué)公式被稱(chēng)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(chǎng)成一有限的角度并繞恒定磁場(chǎng)作進(jìn)動(dòng)。他把觀察到的信號(hào)看作是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這樣，原子核就變成了微型無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī)，而布洛赫收到了它發(fā)射的信號(hào)。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(chǎng)方向還是逆著磁場(chǎng)方向，進(jìn)而便可推算出核的磁矩。雖然珀塞爾和布洛赫的實(shí)驗(yàn)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(lái)探測(cè)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。