Präzessionsfrequenz

Präzessionsfrequenz bezeichnet in der Physik die Frequenz, mit der die Achse eines rotierenden Körpers um seine Ruheachse rotiert bzw. sich in einem konischen Bewegungspfad dreht, während der Körper weiter in Drehung bleibt. Sie beschreibt die langsame Orientierung der Drehachse, also die Änderung des Drehimpulsvektors infolge äußerer oder innerer Kräfte.

Ursache ist die Kopplung von Drehimpuls und äußeren Momenten. Bei einem stabil rotierten, symmetrischen Top unter Gravitationskräften ist die Präzession oft durch Ω_p = τ / L gegeben, wobei τ der äußere Momen aus der Gewichtskraft und L der Drehimpuls ist (L = I ω). Praktisch bedeutet dies, dass eine stärkere Gravitation oder ein geringer Spin die Präzessionsfrequenz erhöht, während größere Trägheit sie senkt. Die vollständige Relation berücksichtigt Geometrie, Nutation und Reibung.

Beispiele umfassen klassische Gyroskope, Foucaultschen Pendelbetrieb und Larmor-Präzession bei Spins in magnetischen Feldern, wo Ω_L = γ B gilt. In der Astronomie spielen geodätische und de-Sitter-Präzession eine Rolle; sie führt zu langsamen Veränderungen der Orientierung von Achsen über lange Zeiträume.

Messung und Bedeutung: Die Frequenz wird in Hertz oder rad/s angegeben. Sie ist entscheidend für die Stabilität von Navigations- und Stabilisierungssystemen, in der Raumfahrt, Geophysik sowie in Experimenten der Atom- und Kernphysik.

Siehe auch: Präzession; Drehimpuls; Gyroskop.