Магнитный момент постоянный

Рис. 89. Расщепление энергетических Рнс. 90. Прецессия магнитного момента состояний протона при взаимодейст- х вокруг направления постоянного маг-вии внешнего магнитного поля Яо нитного поля Яо (а) и прецессия ансамбля магнитных моментов ядер с /= /2 (б)

Ферромагнетизм — такое магнитное состояние кристаллического вещества, при котором магнитные моменты всей совокупности электронов имеют параллельную ориентацию независимо от наличия внешнего магнитного поля, Если в отсутствие внешнего магнитного поля намагниченность парамагнитного вещества равна нулю, то у ферромагнетиков (и антиферромагнетиков) она имеет высокое положительное значение. Постоянная намагниченность ферромагнетиков вызвана сильным взаимодействием атомов или ионов кристаллической решетки, приводящим к образованию областей, так называемых доменов, с параллельно ориентированными магнитными моментами. [c.194]

Ядра некоторых химических элементов обладают магнитными моментами. Согласно квантовой механике, число возможных значений проекции магнитного момента на направление постоянного магнитного поля определяется спином ядра, т. е. его собственным моментом импульса. Число таких проекций равно 2/-Ы, где / — значение спина ядра, выраженное в единицах Й = /г/(2я) = = 1,0544-10 Дж-с. Ядро с магнитным моментом = уМ в магнитном поле напряженностью Но обладает энергией к.гНо, где Цг — проекция магнитного момента на ось г, вдоль которой направлено поле. Таким образом, ядро, обладающее магнитным моментом, во внешнем постоянном магнитном поле Яо имеет 21+1 дискретных энергетических уровней [c.211]

Любой движущийся электрический заряд создает магнитное поле, поэтому любой электрон из электронной оболочки атома является элементарным магнитиком и обладает, таким образом, орбитальным магнитным моментом. Кроме того, вследствие вращения вокруг своей собственной оси каждый электрон обладает спиновым магнитным моментом. Б большинстве молекул и ионов орбиты заняты электронными нарами, так что их орбитальные и спиновые моменты попарно компенсируются. Такие молекулы и ионы не обладают постоянными магнитными моментами. Постоянным магнитным моментом обладают только те молекулы, у которых имеются а) один (или несколько) электронов с неспаренным снином и б) холостые электроны, обусловливающие движением по своим орбитам результирующий угловой момент. [c.128]

Б последних, описанных выше, системах момент силы, стремящийся повернуть магнит в направлении магнитного потока катушки, равен произведению силы поля катушки на магнитный момент постоянного магнита. Сила поля Н внутри длинного соленоида при достаточной его длине (/>41), где —длина соленоида, а О — диаметр намотки) выражается следующей формулой [c.56]

ПМР), принцип которого заключается в следующем. Ядра некоторых атомов, в том числе и водорода (протона), обладают магнитным моментом. Если протон находится в постоянном магнитном поле, то его магнитный момент может быть направлен вдоль магнитного поля или против него. Поскольку ориентация в направлении [c.35]

Парамагнитным резонансом называется явление резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля системой, включающей в себя частицы (атомы, молекулы, ионы), обладающие постоянным магнитным моментом. Это поглощение индуцирует переходы между энергетическими уровнями, обусловленными различной ориентацией магнитных моментов частиц в пространстве. [c.224]

В отсутствие внешнего магнитного поля пространственная ориентация спинов беспорядочна. Энергия атомов не зависит от направления их магнитных моментов. В постоянном внешнем магнитном поле Н при 5=72 вследствие условий квантования могут реализоваться только две ориентации магнитных моментов — по полю (магнитное квантовое число т =— /а) я против поля = = + к)- (В общем случае возможно 25+1 ориентаций магнитного момента.) При этом энергия частиц, спины которых ориентированы по полю, на меньше энергии частиц в отсутствие внешнего [c.229]

Атомные ядра и электроны, имея определенный электрический заряд, могут обладать и некоторым магнитным моментом, причем у ядра он примерно на три порядка меньше, чем у электрона. Молекула как система, состоящая из этих заряженных частиц, также может -характеризоваться вектором магнитного момента, который связан главным образом с орбитальным и спиновым движениями электронов. Еще одной характеристикой молекулы является тензор магнитной восприимчивости. Этими свойствами и определяются явления, происходящие при нахождении молекулы в магнитном поле. К важнейшим физическим методам исследования, связанным с изучением результатов взаимодействия молекул вещества с постоянным и переменным внешними магнитными полями, относятся методы радиоспектроскопии ЯМР и ЭПР. [c.6]

Ядро со спином /= /2. помещенное в постоянное магнитное поле с напряженностью Яо, имеет две ориентации магнитный момент ядра ориентирован параллельно вектору Яо и антипараллельно. Разность энергии между этими уровнями равняется [c.254]

Ядерный магнитный момент может быть выражен также через так называемый ядерный g -фактор, представляющий безразмерную постоянную gn, и ядерный магнетон р [c.8]

Наряду с методами оптической спектроскопии для исследования органических соединений широко используется метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Ядерный магнитный резонанс — избирательное взаимодействие магнитной компоненты радиочастотного электромагнитного поля с системой ядерных магнитных моментов вещества. Это явление наблюдается в постоянном магнитном поле напряженностью Но, на которое накладывается радиочастотное поле напряженностью Я , перпендикулярное Но- Для диамагнитных веществ, у которых спин атомных ядер равен 1/2 ( И, С, Р и др.), в постоянном [c.283]

Решение. При типичных для коллоидных систем размерах частицы являются единичными доменами с постоянным магнитным моментом р, = Здесь а —радиус ферромагнитного ядра частицы, который обычно меньше радиуса частицы а на величину порядка постоянной кристаллической решетки дисперсной фазы. В отличие от суспензий в коллоидных растворах расстояние между частицами в цепочечной структуре заметно больше, чем 2а Го = 2(о4-б), где б—толщина защитной оболочки. [c.230]

Согласно основным принципам квантовой механики, ядра, имеющие магнитные моменты, в постоянном поле могут поглощать или отдавать энергию квантами [c.211]

Метод непрерывного воздействия позволяет измерять время релаксации Т1, используя явление насыщения системы ядерных магнитных моментов. Однако для Т1<10 с абсолютные измерения слишком затруднительны и ненадежны. Время релаксации Тг как величину, обратную ширине линии, можно определять только в том случае, если линия не расширена неоднородностью постоянного поля. При использовании импульсных методов измерение времени релаксации удобнее и точнее производить по неустановившимся процессам в системе ядерных магнитных моментов, которые возникают после прекращения действия коротких интенсивных импульсов высокочастотного поля. Напряженность постоянного магнитного поля и частота высокочастотного поля остаются неизменными, удовлетворяя условию резонанса в соответствии с формулой (8.2). [c.220]

Необходимая энергия АЕ = Ь.м подводится к ядру высокочастотным излучением. При этом изменение энергии в обоих направлениях, т. е. излучение и поглощение, индуцируется при постоянной переориентации от магнитного момента ядра. [c.71]

При наложении постоянного магнитного поля В возникает взаимодействие между ним и магнитным моментом ядра Ця, которое при квантово-механическом описании выражается гамильтонианом [c.9]

Из-за разных знаков Це и fi (магнитный момент протона, см. гл. I) состояние с более низкой энергией взаимодействия с полем у электрона в отличие от протона соответствует ms = — V2, обозначение волновой функции состояния р>. Состояние с более высоким значением энергии соответствует ms =-f /2 и описывается волновой функцией а>. Эти уровни показаны на рис. П1.1. Переходы между ними могут индуцироваться, как и в ЯМР, переменным радиочастотным полем, направленным перпендикулярно постоянному внешнему магнитному полю, но в частотном диапазоне на три порядка выше, чем в ЯМР, т. ё. в сантиметровом (миллиметровом) диапазоне длин волн. [c.56]

Милливольтметры являются простейшими, дешевыми и наиболее распространенными приборами для измерения термо-э. д. с. термопар. Работа милливольтметра основана на взаимодействии проводника, по которому протекает электрический ток, с магнитным полем. Проводник выполнен в виде рамки, состоящей из нескольких витков изолированной проволоки. Равномерное магнитное поле создается постоянным подковообразным магнитом с башмаками и сердечником, расположенным внутри вращающейся рамки. Схема указывающего милливольтметра приведена на рис. 16. При поступлении термо-э. д. с. рамка под действием магнитоэлектрического момента поворачивается в магнитном поле постоянного магнита до уравповешнваиия с про-тиводействуюи им моментом спиральной пружинки (волоска). Прикрепленная к рамке стрелка показывает на шкале прибора либо величину термо-э. д. с., либо температуру горячего спая. [c.56]

У атомов и молекул с ЬфО или 5 0 существует постоянный магнитный момент 1м (парамагнетики). Такие частицы втягиваются в магнитное поле. Мерой взаимодействия парамагнетика с полем служит парамагнитная восприимчивость [c.43]

Изотоп Частота ЯМР для поля в 10 кЭ, МГц Содержание Относительная чувстви-в природе, гельность для одинако-вого числа ядер при посто- при постоян-янном поле ной частоте Магнитный момент в единицах ядерного магнетона еИ/ 4птс) Спин ] в единицах h/2n Электрический квадрупольный момент Q в единицах 10 ми Анизотропное сверхтонкое взаимодействие В, МГн " Изотропное сверхтонкое взаимодействие, 4о, МГц [c.440]

Открытое в 1944 г. советским ученым-физиком Е. К- Завойским явление резонансного поглощения электромагнитных волн парамагнитными веществами в постоянном магнитном поле легло в основу одного из наиболее эффективных методов, применяемых в химии, физике и молекулярной биологии для обнаружения и изучения парамагнитных частиц атомов, ионов, свободных радикалов и ион-радикалов, обладающих неспаренными электронами с соответствующим магнитным моментом. [c.223]

Наличие двух ориентаций магнитного момента электрона относительно направления магнитного поля (по направлению и против), определяемых двумя возможными значениями спинового квантового числа ( + 1/1 —1/2), приводит к расщеплению энергетического уровня неспаренного электрона при наложении постоянного магнитного поля на два подуровня (эффект Зеемана), расстояние между которыми определяется соотношением [c.223]

Постоянная магнитного момента молекул Зk N ) — 2,62178 17 10-23.5 (Дж-моль)/ /к [c.245]

Эта зависимость объясняется следующим образом. Каждая молекула парамагнитного вещества обладает постоянным магнитным моментом. Однако в отсутствии магнитного поля результирующий момент тела равен нулю вследствие хаотического движения молекул. При условии наложения магнитного поля происходит ориентация молекул в поле. При повышении температуры хаотическое движение молекул усиливается, т. е. ориентация молекул нарушается. [c.340]

Атомные и ионные системы, содержащие один или несколько неспаренных электронов, характеризуются постоянным магнитным моментом, который обусловлен остаточным спином и угловыми орбитальными моментами неспаренных электронов. Вещества с [c.272]

Состояние равновесия ядерных магнитных моментов с окружающей средой при наличии только постоянного магнитного поля Яо для ядер со спином означает [c.27]

Таким образом, если все магнитные моменты ядер движутся согласованно и воздействием решетки (окружаюш,ен среды) можно пренебречь, то изменение магнитного момента образца во времени под действием только постоянного магнитного поля Я(, эквивалентно его прецессии вокруг оси г с угловой скоростью (Оо. [c.28]

При внесении парамагнитного вещества в постоянное магнитное поле его атомы (молекулы) расположатся в поле согласно законам пространственного квантования таким образом, чтобы их нескомпен-сированные магнитные моменты в простейшем случае были параллельны или антипараллельны полю (эффект Зеемана). Если напра- [c.59]

Согласно принципу неопределенности Гейзенберга АхАЕ=/г, время жизни в данном энергетическом состоянии влняст па определенность зиачения энергии в этом состоянии. Следовательно, от величины Т должна зависеть ширина резоиаисной линии. Поглощенная энергия может передаваться частицами не только за счет теплового движения, но и за счет так называемого спин-спинового взаимодействия. В ядерном магнитном резо 1аисе такое взаимодействие обычно наблюдается у связанных друг с другом частиц с магнитным енином. На каждый магнитный момент ядра действует не только постоянное магнитное поле Яо, но и слабое локальное ноле Ялок, создаваемое соседними магнитными ядрами. Магнитный диполь на расстоянии г создает поле для протона это поле равно 14 Э на расстоянии 1 А. С ростом г напряженность поля Яло быстро падаст, так как существенное влияние могут оказывать только ближайшие соседние ядра. По величине разброса локального поля Ядок при помощи уравнения резонанса мол<но найти разброс частот ларморовой прецессии [c.256]

Решение. Частицы магнитно-мягкого материала, например карбонильного железа, не имеют постоянного магнитного момента. Наведенный магнитным полем момент 4лаЗ , если и ц =а4ла /3, если E>JJЗ. [c.230]

Рассмотрим сначала действие одиночного импульса высокочастотного поля Длительностью т на систему ядерных магнитных моментов, поляризованных сильным постоянным магнитным полем Яо. Импульс перпендикулярного Яо переменного поля резонансной частоты отклоняет результирующий вектор ядерной намагниченности М от равновесного направления, совпадающего с направлением Яо, на угол, определяемый при т<Ст1, Т2 длительностью импульса и амплитудой высокочастотного поля. После прекращения действия импульса вектор М свободно прецессирует вокруг направления Яо с ларморовой частотой vo= у (2я) Яо, постепенно возвращаясь к равновесному положению (рис. 8.2). [c.220]

Наличие электронного спина и связанного с ним магнитного момента lie обусловливает возможность снятия вырождения спиновых состояний внешним магнитным полем и индуцирования переходов между ними. Эти переходы происходят с поглощением энергии электромагнитного излучения в микроволновой (30...2 мм) области (СВЧ диапазон 9...35 ГГц интервал значений индукции постоянного магнитного поля 0,34—1,25 Т), что и называют электронным парамагнитным резонансом. В зарубежной литературе используется термин электронный спиновый резонанс (ESR), однако в рассматриваемом методе радиоспектроскопии состояния из-за спинорбитальной связи не являются чисто спиновыми, поэтому более адекватно название ЭПР или даже парамагнитный резонанс. [c.54]

Радиоспектроскопия уто со1 <)купность методов исследования состава, строения и реакционной способности веществ, которые основаны на явлениях резонансного поглоп ения или испускания энергии радиочастотного электр0магнитн010 поля. В магнитной радиоспектроскопии регистрируют поглощение магнитной компоненты поля, обусловленное переходами между уровнями энергии, которые возникают при взаимодействии магнитных моментов электронов или ядер с внешним постоянным магнитным полем. [c.248]

Явление ЭПР обусловлено магнитными свойствами электрона. Электрон имеет собственный спин 5 и соответствующий ему магнитный момент Ця. При помещении вещества в постоянное магнитное поле Н магнитный момент неспаренного электрона взаимодействует с полем. Проекция спина 5 на направление магнитного поля может принимать два значения —1/2 (по направлению поля) и + 1/2 (против направления поля). Соответственно у электрона в магнитном поле появятся два энергетических уровня, т. е. произой-,дет расщепление исходного уровня Ео на и 2 (рис. 8.10, б) с разностью энергии [c.203]

За единицу измерения магнитного момента принята величина М/4лт = о=9,17 10 21 гаусс1см , называемая магнетоном Бора, где е — заряд электрона, т — его масса, к — постоянная Планка. Магнетон Бора равен магнитному орбитальному моменту, р-электрона. [c.341]

На свойства диамагнитных веществ напряженность магнитного поля и температура не оказывают влияния. На парамагнитные вещества внешнее машитное поле пе влияет, но магнитная восприимчивость их зависит обратно пропорциопалыю абсолютной температуре. Это объясняется следующим образом, Каждая частица парамагнитного вещества обладает постоянным магнитным моментом, опр еделяемым числом неспаренных электронов. В отсутствие внешнего магнитного поля суммарный магнитный спиновый моме1 т равен нулю вследствие хаотического направления спинов, а нри наложении магнитного поля происходит ориентация спинов, атомов н молекул в магнитном поле. Повышение температуры ослабляет ориентацию во внешнем магнитном поле, и парамагнетизм уменьшается в соответствии с формулой (закон Кюри) [c.195]

На практике обычно измеряют удельную магнитную восприимчивость, а затем ее переводят в мольную. Более строго, общая маг нитная восприимчивость равна сумме диамагнитной и парамаг нитной восприимчивости и почти неизбежного незначительного вклада парамагнетизма Ван-Флека. Точная величина последнего обычно не известна, но при комнатной температуре ее грубо можно считать равной нескольким процентам от восприимчивости, вычисленной по закону Кюри. Теперь вновь вернемся к уравнению (7-5) и, подставив постоянные величины, получим эффективный магнитный момент [Хдф (в единицах р,д ) [c.273]

Наконец, еще одно условие ограничивает возможные ориентации вектора магнитного момента ядра его проекция может быть только величиной, кратной А/2. Величину Н называют приведенной постоянной Планка, она равна hl2n. Это одна из фундаментальных физических констант, она численно равна [c.12]

Ядерные диполи хаотически распределены в образце. Суммарный (макроскопический) магнитный момент образца зависит только от ориентации отдельных магнитных диполей и не зависит от их местонахождения. Поэтому можно условно свести начала всех векторов ядерных диполей в одну точку, от этого суммарный магнитный момент образца не изменится. При отсутствии внешнего магнитного поля свободные концы векторов равномерно разместятся на поверхности сферы. Приложим постоянное магнитное поле Hq. Если магнитные ядра имеют спин, равный Vj, это приведет к тому, что векторы образуют два конуса, направленные в противоположные стороны и имеющие общую вершину там, где раньше был центр сферы. Общая ось этих конусов совпадает с направлением приложенного магнитного поля Яр, а угол при вершине будет равен 109° 28 = 2 ar os Y U- Векторы равномерно заполнят поверхности обоих конусов и они будут вращаться вокруг общей оси с угловой частотой, равной частоте прецессии v [c.25]