Зеемана

Метод ЭПР основан на эффекте Зеемана и открыт в 1944 г. Е. К. Завойским. В этом методе рассматривается расщепление энергетических уровней, возникающих в результате воздействия магнитного поля на вещество, содержащее атомы с неспаренными электронами (точнее — электроны с нескомпенсированным магнитным моментом). Если такое вещество поместить в магнитное поле и подвергнуть воздействию переменного электромагнитного поля перпендикулярно статическому, то при определенных частотах происходит резонансное поглощение энергии образцом. Энергия взаимодействия неспаренных электронов с полем равна [c.60]

В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

Электронный парамагнитный резонанс представляет собой явление поглощения излучения микроволновой частоты молекулами, ионами или атомами, обладающими электронами с неспаренными спинами. Называют это явление по-разному электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) , электронный спиновый резонанс и электронный магнитный резонанс . Все эти три термина эквивалентны и подчеркивают различные аспекты одного и того же явления. ЯМР и ЭПР характеризуются общими моментами, и это должно помочь понять суть метода ЭПР. В спектроскопии ЯМР два различных энергетических состояния (если I = 7г) возникают из-за различного расположения магнитных моментов относительно приложенного поля, а переходы между ними происходят в результате поглощения радиочастотного излучения. В ЭПР различные энергетические состояния обусловлены взаимодействием спинового момента неспаренного электрона (характеризуемого т = /2 для свободного электрона) с магнитным полем — так называемый электронный эффект Зеемана. Зеемановский гамильтониан, описывающий взаимодействие электрона с магнитным полем, дается выражением [c.5]

Несомненно, теория Бора— Зоммерфельда явилась крупнейшим достижением физики. Наличие в атомах дискретных состояний было подтверждено экспериментально в опытах Д. Франка и Г. Герца (1913 г.). Серьезным успехом этой теории стало также вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. В частности, Бору удалось правильно объяснить серии спектральных линий иона Не+, до того приписываемые водороду. Теория Бора — Зоммерфельда объяснила физическую природу характеристических рентгеновских спектров, расщепление спектральных линий в сильном магнитном поле (так называемый нормальный эффект Зеемана) и другие явления. [c.17]

Более совершенной и корректной является система учета неселективного поглощения на основе эффекта Зеемана. С этой целью либо источник резонансного излучения, либо атомизатор помещают в магнитное поле и измерения абсорбции выполняют в поляризованном свете. Один из вариантов таких измерений показан на рис. 3.42. [c.156]

Первый член описывает расщепление в нулевом поле, следующие два члена—влияние магнитного поля на спиновую мультиплетность, остающуюся после расщепления в нулевом поле члены с Ац и являются мерой сверхтонкого расщепления параллельно и перпендикулярно главной оси, а Q —мерой небольших изменений в спектре, вызванных ядерным квадрупольным взаимодействием. Все эти эффекты обсуждались в гл. 9. Последний член учитывает тот факт, что ядерный магнитный момент может непосредственно взаимодействовать с внешним полем Яд = Нц /, где у — гиромагнитное отношение ядра, а Р — ядерный магнетон Бора. Он описывает ядерный эффект Зеемана, который вызывает переходы в ЯМР. Зеемановское ядерное взаимодействие может влиять на спектр парамагнитного резонанса только в том случае, когда неспаренные электроны взаимодействуют с ядром в ядерном сверхтонком или квадрупольном взаимодействиях. Если даже такое взаимодействие и реализуется, то его величина пренебрежимо мала по сравнению с величинами других эффектов. [c.219]

Рост интенсивности сопровождается увеличением ширины спектральной линии. Ширина спектральной линии определяется также рядом факторов — естественное уширение допплеровское уширение, связанное с учетом движения атома уширение вследствие влияния электрического поля (эффект Штарка) и вследствие влияния магнитного поля (эффект Зеемана). На ширину линии влияет концентрация атомов на нижнем уровне и характеристика прибора (аппаратурная ширина). [c.11]

В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня (эффект Зеемана). Эти подуровни соответствуют разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна рЯ,з, где Н — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.22]

Это важное явление называют эффектом Зеемана. Можно доказать, что -состояния в магнитном поле распадаются на [c.50]

Метод ЭПР основан на эффекте Зеемана, согласно которому при введении парамагнитной частицы с квантовым числом 5 в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на 25+1 подуровней. Разница энергии между образовавшимися подуровнями составляет [c.160]

ЯКР определяется в основном величиной e qQ (т. е. градиентом поля ед). Б слабых магнитных полях (0,5...2-10 Т) можно наблюдать смещение невырожденных и расщепление дважды вырожденных (по ГП1) квадрупольных уровней (эффект Зеемана). В результате увеличивается число возможных переходов и наблюдаемых частот ЯКР, что позволяет находить e gQ и г . [c.96]

ТЕОРИЯ ЭФФЕКТА. СВЯЗЬ С ЭФФЕКТОМ ЗЕЕМАНА [c.250]

При переходе к области поглощения в эксперименте по эффекту Фарадея необходимо учитывать эффект Зеемана — расщепление спектральных линий испускания и поглощения в магнитном поле. Согласно упрощенной схеме эффекта Зеемана влияние магнитного поля в направлении г состоит в том, что колеблющиеся в плоскости ху электроны можно рассматривать как вращающиеся по и против часовой стрелки ( рис. Х1У.4). Однако сила Лоренца = = —е[уХВ] = — [гХВ] будет изменять частоту вращения электронов. Для левого круга частота увеличивается, поскольку сила / л направлена в центр (правило правой руки) и [c.253]

Эффект Зеемана для нескольких электронов с учетом спина электрона имеет более сложный характер ( аномальный или сложный эффект Зеемана). Его рассмотрение следует проводить на основе квантовой механики. [c.254]

Рис. Х1У.в, Эффект Зеемана — расщепление вырожденных уровней в

Величина А определяется вырождением основного или возбужденного электронного состояния, т. е. связана с эффектом Зеемана первого порядка. Коэффициент В существует для любого перехода и не зависит от вырождения, так как определяется смешением электронных состояний в магнитном поле. Эта величина включает только недиагональные элементы матрицы оператора магнитного дипольного момента. Коэффициент С не равен нулю только при вырождении основного электронного состояния, особенно для нечетного числа электронов в молекуле. Этот терм определяет зависимость МКД от температуры, поскольку заселенность расщепленных в магнитном поле уровней будет различной. [c.258]

В чем состоит связь явлений Фарадея и Зеемана [c.263]

РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ — область физики, изучающая электромагнитные спектры веществ в диапазоне радиоволн и микроволн с частотой от нескольких до 3 IQi Гц. Наибольшее значение в химии получили методы магнитной Р. ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Оба метода основаны на эффекте Зеемана — расщеплении спектральных линий микрочастиц или их систем на составляющие в магнитном поле. Например, если поместить вещество, в состав которого входит водород, в магнитное поле с напряженностью Я = 10 ООО а, ядра водорода, протоны, приобретают способность поглощать электромагнитные колебания длиной волны около 7 м, т. е. длиной ультракоротких радиоволн (частота 42,6 МГц). Причем эта длина различна для разных водородосодержащих веществ (т. наз. химический сдвиг частоты), что дает возможность делать выводы о строении молекул. Электроны в этом же магнитном поле поглощают микроволны длиной [c.209]

В основу метода ЭПР Завойским был положен известный эффект Зеемана, заключающийся в том, что при введении парамагнитной частицы в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепляется на подуровни, т. е. магнитное поле, подобно электрическому, расщепляет спектральную линию атома на несколько близких по частоте линий. [c.63]

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]

Р1/2 (Е = 16 972 см 1). Переход электрона из состояния 5 в состояния Рз/2 и Р1/2 дает поэтому две линии, лежащие в спектре на очень близком расстоянии— 26 см 1. Это знаменитая двойная желтая линия натрия. Она и указывает на дублетность терма Изучение спектра позволяет таким образом определять мультиплетность термов. Еще более полные сведения об электронных конфигурациях дает изучение расщепления спектральных линий в магнитном и электрическом полях (эффекты Зеемана и Штарка). [c.42]

Энергии первого порядка уровней атома водорода выражаются с помощью уравнения (9.7), которое не учитывает небольшое ядерное зеема-новское взаимодействие [c.17]

Если гамильтониан, выраженный уравнением (9.27), используется применительно к свободным органическим радикалам, можно сделать несколько упрощающих допущений. Во-первых, энергия ядерного зеема-новского взаимодействия обычно мала по сравнению [c.36]

Молекулы, для которых -тензор неизотропен, удобно разбить на две группы молекулы, в которых вклады эффектов Зеемана второго порядка значительны, и молекулы, в которых эти вклады невелики. Рассмотрим вначале последний случай. Зависимость изотропного сдвига от температуры можно выразить с помощью уравнения (12.19) со средней величиной д-фактора для любого орбитального углового момента. Если это сдел.то, результирующая величина А из кривой зависимости Ду от 1/Твключает вклады не только скалярного, или контактного, члена, т.е. уравнение (12.15) больще не выполняется. Наблюдаемый изотропный сдвиг Ду выражается как [c.171]

Спектры многих элементов очень сложны. Например, в спектре железа насчитывается свыше пяти тысяч линий. Работа с чувствительной аппаратурой показывает, что многие линии в атомных спектрах состоят из нескольких очень близко расположенных линий — являются мультиплетами. Если поместить источник излучения в магнитное поле, то произойдет расщепление одиночных линий — вместо одной линии в спектре появ ится несколько близко расположенных линий [эффект Зеемана). Аналогичное явление наблюдается при помещении источника излучения в электрическое поле (эффект Штарка). [c.10]

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]

Существуют стационарные и импульсные методы наблюдения сигналов ЯКР в области от до 1000 МГц. Основные блоки простого стационарного спектрометра регенеративного типа показаны на схеме, рис. IV.8. Исследуемый образец помещают в катушку колебательного контура ЬС с обратной связью. Частота колебаний в контуре V может плавно меняться изменением емкости С. При выполнении условия резонанса АЕ=Ьх (АЕ—разность энергий квадрупольных уровней) происходит поглощение образцом радиочастотной энергии, что меняет активную составляющую проводимости контура ЬС, т. е. его добротность. Изменение напряжения на контуре детектируется и усиливается. В стационарных методах для наблюдения сигналов ЯКР применяется частотная или магнитная (зеема-новская) модуляция. Последняя существенно увеличивает отношение сигнала к шуму (приблизительно в 100 раз). [c.110]

Прямые наблюдения эффекта Зеемана сложных молекул из-за больщой ширины полос в электронном спектое практически невозможны. Метод МКД позволяет определить электронные переходы в магнитном поле, поскольку они имеют различную круговую поляризацию (см. рис. ХП1.6). При использовании МКД изучается сумма полос поглощения, сдвинутых на небольшую величину, но имеющих разный знак Деа=е/+(—8г). Информация об электронных переходах в эффекте Фарадея в форме МКД и в эффекте Зеемана в принципе одинакова. [c.260]

Фокусировка в дифрактометрах осуществляется по методу изогнутого образца (схема Зеемана — Болина) или по методу плоского образца (схема Брэгга — [c.81]

Общая химия (1979) -- [ c.72 ]

Физическая химия (1978) -- [ c.391 ]

Химия справочное руководство (1975) -- [ c.0 ]

История химии (1975) -- [ c.415 ]

Радиохимия (1972) -- [ c.114 ]

Общая химия 1982 (1982) -- [ c.83 ]

Общая химия 1986 (1986) -- [ c.80 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.10 ]

Общая химия (1974) -- [ c.786 ]

Практикум по физической органической химии (1972) -- [ c.129 ]

Инструментальные методы химического анализа (1989) -- [ c.142 ]

Физическая химия Том 1 Издание 5 (1944) -- [ c.99 ]

Общая химия Издание 18 (1976) -- [ c.80 ]

Общая химия Издание 22 (1982) -- [ c.83 ]

Физическая химия (1967) -- [ c.499 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.444 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология