
2023年11月3日,受清华大学物理系主任邀请,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳应邀回母校讲授物理课。恰逢《张朝阳的物理课》开播三周年,他携带着最新科普著作重返清华,以深入浅出的方式带领现场学生探索了核磁共振的量子力学原理,开展了一堂别开生面的线下课程。
硬核研算核磁共振原理
面对清华物理系的学生,张朝阳毫不怯场,用近4个小时的时间详细讲解了核磁共振的原理。他运用量子力学的各种理论和公式,对各种磁场背景下的自旋系统进行了求解。对于磁矩在旋转磁场中的变化,存在能量不再守恒、常规方法失效的难题,张朝阳巧妙地引入了参考系的变化,顺利地求得了核磁共振成像技术的核心公式。他强调,核磁共振是质子的自旋在共振,与核辐射没有关系。

张朝阳与现场学生进一步探讨了核磁共振的理论原理和应用。他解释说,核磁共振的信号强度、频率与质子数量和所处环境有关,可以非常精确地透视物质结构。他还指出,不同于X光使用射线探测,核磁共振探测技术更强大更复杂,但是由于磁场太强会导致金属磁化,因此在做核磁共振扫描时,患者需要脱掉身上的金属物品,以免发生危险。
在场的一名核磁共振专业毕业的学生表示,他从没想过要推导这些基础原理公式,而张朝阳的这堂课让他感受到了张朝阳做物理科普的专注
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