伊西多·艾薩克·拉比(英語:Isidor Isaac Rabi,1898年7月29日—1988年1月11日)本名以色列·艾薩克·拉比(Israel Isaac Rabi),是美國猶太人物理學家,因發現核磁共振(NMR)而獲得1944年的諾貝爾物理學獎,而核磁共振成像(MRI)就是基於核磁共振技術的。他也是其中一個最早研究多腔磁控管的美國科學家,多腔磁腔管可用於微波雷達和微波爐。
拉比於1922年回到康奈爾攻讀化學的研究生課程,並開始學習物理。他在1923年結識了並開始追求海倫·紐瑪克(Helen Newmark),她是一名從亨特學院來的暑期生。拉比為了能在她回去後能更接近她而轉往哥倫比亞大學繼續學業,在那裏負責指導拉比的導師叫 阿爾伯特·威爾斯(英语:Albert Potter Wills)。拉比在1924年6月獲得了一份在紐約市立學院當助教的工作。威爾斯的專長為磁學,因此建議拉比採用鈉蒸氣的磁化率作為博士論文的研究課題。這個課題並不合拉比的心意。當時威廉·勞倫斯·布拉格在哥倫比亞大學舉行了一場研習會,內容是一種叫赫頓鹽(英语:Tutton's salts)(M2M'(SO4)2(H2O)6或M2M'(SeO4)2(H2O)6)的晶體的電極化率,拉比在聽完這場研習會後決定研究這種晶體的磁化率,而威爾斯亦同意了指導這項研究[7]。
要量度晶體的磁化率,首先就要培養出這種晶體,而這項簡單的工作很多時候會交由中學生來做。之後的預備工作要對晶體進行技術性切割,使各小塊的切面與晶體內部結構的方向不一致,然後再用心地測量它們對磁場的反應。拉比趁着等待晶體成長的空檔研讀了詹姆斯·克拉克·麥克斯韋於1873年所著的《電磁通論(英语:A Treatise on Electricity and Magnetism)》,而這本書啟發了一種更簡便的測量方法。他把晶體綁在一條連接於扭簧(英语:torsion balance)的玻璃纖維上,然後把晶體降入溶液中,而該溶液的磁化率可以透過兩個磁極來調校。當磁化率與晶體一致時,開關磁鐵也不會擾亂晶體。這種新方法不但比夠省工,而且實驗結果更加準確。拉比於1926年7月16日將他題為《論晶體的主磁化率》的博士論文寄往《物理評論》。然後次日就與海倫成婚。印度物理學家卡里亞馬尼卡姆·克里希南(英语:Kariamanickam Srinivasa Krishnan)讀過這篇論文,並在自己對晶體的研究中用上這套方法,但這篇論文並沒有在學術圈引起關注。拉比的結論是除了發表論文之外,他還需要推廣自己的研究[8][9]。
拉比於1929年3月獲哥倫比亞大學邀請擔任講師,且薪金不俗,年薪為3,000美元。哥倫比亞大學物理系主任喬治·佩格勒姆(英语:George B. Pegram)當時正在尋找一名理論物理學者,負責講授統計力學,以及新開設量子力學進階課程,而海森堡就推薦了拉比。海倫當時懷孕了,因此拉比需要一份固定的工作,而這份工作就在紐約。拉比接受了邀請,並於8月乘坐羅斯福總統號蒸氣輪船回到美國[20]。拉比成為了當時哥倫比亞大學唯一一名猶太裔教員[21]。
拉比於1931年再度從事分子束實驗的研究。他與格雷戈里·布萊特共同開發出布萊特-拉比方程,並成功預測到施特恩-格拉赫實驗能夠通過改良來確認原子核的性質[28] 。而研究的下一步就是將這項改良付諸實行。拉比在維克托·科恩(Victor W. Cohen)的幫助下[29]製作了哥倫比亞大學第一台分子束儀器。他們希望能探測到鈉的核自旋,其辦法是放棄使用強磁場,而改用弱磁場來進行探測。實驗得出四條小分子束,由此推論鈉的核自旋為3⁄2[30]。
拉比的分子束實驗室開始吸引各方人才加入,當中包括以鋰作為博士研究課題的研究生西德尼·米爾曼(Sidney Millman).[31][32]。另一位則是傑羅德·薩卡利亞斯(英语:Jerrold R. Zacharias),而他則認為鈉原子太難懂了,因為提議研究最簡單的元素氫。它的同位素氘在不久前才被同校的尤里發現,他亦因1931年的此項研究獲得了1934年的諾貝爾物理學獎。尤里能夠為他們的實驗提供重水和氘氣。儘管氫的實驗比較簡單,但斯特恩在漢堡的研究團隊已經透過觀測意識到氫的性質與預測不一致[33]。尤里還在其他方面提供了協助;他把諾貝爾獎金的一半給了拉比,作為分子束實驗室的專款[34]。其他在分子束實驗室開始物理生涯的科學家還包括諾曼·拉姆齊、朱利安·施温格、傑羅德·克洛格(Jerome Kellogg)和波利卡普·庫施[35]。那些科學家全部都是男性;拉比並不相信女性能當物理學家。他一生都沒有收過女性作博士或博士後學生,而且基本上反對女性申請教員職位[36]。
^Isidor I. Rabi, "Radiofrequency spectroscopy" (Richtmyer Memorial Lecture, delivered at Columbia University in New York, on 20 January 1945). See also: "Meeting at New York, January 19 and 20, 1945" Physical Review, vol. 67, pp. 199–204 (1945). See also: Laurence, William. 'Cosmic pendulum' for clock planned(PDF). New York Times. 1945-01-21: 34 [2012-06-15]. (原始内容(PDF)存档于2021-02-12).
Friedman, Norman. US Submarines Since 1945: An Illustrated Design History. Annapolis, Maryland: United States Naval Institute. 1994. ISBN 1-55750-260-9. OCLC 29477981.
Hewlett, Richard G.; Anderson, Oscar E. The New World, 1939–1946. University Park: Pennsylvania State University Press. 1962. ISBN 0-520-07186-7. OCLC 637004643.
Hewlett, Richard G.; Duncan, Francis. Atomic Shield, 1947–1952. A History of the United States Atomic Energy Commission. University Park: Pennsylvania State University Press. 1969. ISBN 0-520-07187-5. OCLC 3717478.
Kellogg, J. M. B.; Rabi, I. I.; Ramsey, N. F. Jr.; Zacharias, J. R. The Magnetic Moment of the Proton and the Deuteron. The Radiofrequency Spectrum of 2H in Various Magnetic Fields. Physical Review. October 1939, 56: 728–743. Bibcode:1939PhRv...56..728K. doi:10.1103/PhysRev.56.728.
Millman, S. Recollections Of A Rabi Student of the Early Years in the Molecular Beam Laboratory. Transactions of the New York Academy of Sciences. 1977, 38: 87–105. doi:10.1111/j.2164-0947.1977.tb02951.x.
Rabi, I. I.; Millman, S.; Kusch, P.; Zacharias, J. R. The Molecular Beam Resonance Method for Measuring Nuclear Magnetic Moments. The Magnetic Moments of 3Li6, 3Li7 and 9F19. Physical Review. 1939, 55: 526–535. Bibcode:1939PhRv...55..526R. doi:10.1103/PhysRev.55.526.
Rabi, I. I.; Zacharias, J. R.; Millman, S.; Kusch, P. Milestones in Magnetic Resonance: 'A new method of measuring nuclear magnetic moment'. 1938. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 1992, 2 (2): 131–133. PMID 1562763. doi:10.1002/jmri.1880020203.
Ramsey, Norman. I. I. Rabi 1898–1988. Biographical memoirs. Volume 62. Washington, D.C.: National Academy Press. 1993. ISBN 0-585-14673-X. OCLC 45729831.