ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы ЯМР-спектроскопии Магнитные свойства вещества. Ядерные моменты. Ядерный резонанс из "ЯМР-спектроскопия в органической химии" Спектроскопия ЯМР основана на поглощении веществом, помещенным в сильное однородное магнитное поле, энергии радиочастотного излучения. [c.6] Магнитная восприимчивость (объемная или молярная если она отнесена к 1 молю вещества) может быть положительной или отрицательной величиной, т. е. вещество может как усиливать, так и уменьшать внешнее магнитное поле, проявляя парамагнитные или диамагнитные свойства. Первый случай обычно реализуется при наличии в молекулах вещества неспаренных электронов и является специальным предметом исследования электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Методом ЯМР исследуются поч1 и исключительно диамагнитные вещества. [c.6] Диамагнетизм является макроскопическим свойством вещества и изучается классической магнетостатикой. Влияние диамагнитной восприимчивости на величину внешнего магнитного поля невелико— порядка 10 от величины этого поля, и хотя его необходимо учитывать в экспериментах но высокому разрешению, все же это явление имеет для ЯМР-спектроскопии второстепенное значение. [c.6] И электронов). Ядра многих изотопов обладают положительной магнитной восприимчивостью. Ядерный парамагнетизм значительно меньше электронного, и при обычных температурах вклад в объемную магнитную восприимчивость вещества, обусловленный ядерным парамагнетизмом, составляет долю порядка 10 и меньше статической магнитной восприимчивости, что, по существу, не сказывается на макроскопических магнитных свойствах вещества в целом. Поэтому магнетостатические методы неприменимы длй его изучения. [c.7] В этих переходах заключается основной смысл явления ядерного магнитного резонанса, а уравнение (1-4) — его основное уравнение. [c.8] Возможность экспериментального наблюдения ядерного резонанса связана с тем, что число магнитных ядер, населяющих каждый из уровней, — неодинаково. Система обычно стремится перейти в состояние с более низкой энергией (т = -ЬV2), что ведет к увеличению насе.ленности нижнего уровня. Эта тенденция ограничивается беспорядочным тепловым движением, которое стремится уравнять населенности уровней. В итоге устанавливается равновесие, в котором разность населенностей уровней в соответствии с принципом Больцмана равна 2 лН1кТ, где к — постоянная Больцмана, Т — аб солютная температура. При обычных температурах и полях разность населенностей не превышает 10 от общего числа магнитных ядер, т. е. весьма незначительна. Тем не менее, если наряду с однородным магнитным полем приложить к системе спинов высокочастотное поле с частотой удовлетворяющей уравнению (1-4), то будет происходить поглощение энергии радиочастотного поля. Эксперимент ЯМР состоит в регистрации этого поглощения радиотехническими средствами. [c.8] Вернуться к основной статье