Магнитные моменты спины

В результате протекания химических процессов (полимеризации, химической модификации, структурных изменений под действием у-облучения, в процессах старения) в полимерах возникают радикалы — молекулярные группы, содержащие электроны с нескомпенсированными спинами. Эти группы характеризуются магнитными моментами (спинами электронов), на три порядка большими, чем магнитные моменты ядер. В таких системах наблюдается электронный парамагнитный резонанс, эффективно применяемый для исслед вания химических превращений в полимерах. [c.231]

Все электроны в атоме отличаются друг от друга. Они располагаются на различных энергетических уровнях и подуровнях, различных орбиталях и могут обладать различным собственным магнитным моментом — спином. Число энергетических уровней, содержащих электроны для атома данного элемента, равно номеру периода, а число электронов на внешнем уровне для элементов главных подгрупп — номеру группы. [c.111]

Энергия высокочастотного электромагнитного поля может поглощаться ядрами, обладающими магнитным моментом и находящимися в постоянном магнитном поле. Резонансное поглощение лучше наблюдать на ядрах Н и Они обладают большим магнитным моментом, спином, равным 1/2, и высоким процентным содержанием изотопов в естественной смеси. Много исследований проведено также на ядрах "В, С, [c.114]

Как известно [5], основное состояние ферромагнетика соответствует тому, что элементарные магнитные моменты (спины) всех атомов решетки одинаково ориентированы, образуя общий магнитный момент участка (домена) ферромагнетика. Состояние магнитного возбуждения связано с полным переворачиванием отдельного момента (спина) относительно всех остальных. Однако, как и в случае экситона, такое локализованное состояние возбуждения в системе одинаковых взаимодействующих атомов является неустойчивым, и роль элементарных возбуждений играют волны переворачивания магнитных моментов (спиновые волны), при которых состояние возбуждения как бы переходит последовательно от одного атомного слоя к другому. [c.78]

В 1925 г. было установлено, что электрон вращается вокруг собственной оси и что он имеет магнитный момент. Спин и магнитный момент электрона рассмотрены в разд. 5.5. [c.50]

Метод НД бьш и остается удобным для записи спектров ядер, которые обладают большим магнитным моментом, спином I — 1/2 и высокой естественной распространенностью. Их называют чувствительными ядрами. Примеры — Н, и Р (см. табл. 9.3-1). К сожалению, к этой категории не относятся ни ядра С, ни ядра Для рутинного анализа на нечувствительных ядрах или в очень разбавленных растворах, а также и для других целей нужно было разработать новый метод, что подразумевало радикальные изменения как в конструкции прибора, так и в процедуре измерения. [c.208]

Намагниченность М равна магнитному моменту единицы объема, т. е. числу спинов в единице объема п, умноженному на средний магнитный момент спина р. Статистическая сумма для спина равна [c.40]

Кроме того, электроны обладают существенными спиновыми магнитными моментами. Спин (англ. вращение) означает собственный момент количества движения микрочастицы, имеющей квантовую природу. Для объяснения физической сущности магнитных свойств материалов в первом приближении принято считать, что электрон вращается вокруг собственной оси как частица (см. рис. [c.240]

Так как для радиоволн характерны очень маленькие кванты энергии (/1г<СЮ эВ), возникает вопрос, где в молекуле органического соединения встречаются такие близко лежащие энергетические уровни. Такие переходы возможны в электроне и атомах и они связаны с энергетическими уровнями магнитного момента спина электрона или атомного ядра (магнитный момент возникает благодаря циркуляции заряда вокруг оси частицы). [c.55]

Но отдельные энергетические уровни наблюдаются только в случае, если вещество находится в сильном однородном магнитном поле. В магнитном поле происходит ориентация магнитного момента спина (в направлении, совпадающем с направлением магнитного поля и противоположном ему). Эта ориентация вызывает расщепление энергетического уровня магнитного момента спина на два. Заселены оба эти уровня, но они различаются числом частиц на них. Обычно более заселен нижний энергетический уровень и воз- [c.55]

Это локальное магнитное поле изменяет величину общего поля Н, действующего на неспаренные спины, которые расположены по соседству, и уширяет их резонансные линии. Энергия дипольного взаимодействия между 84 и идентичным магнитным моментом спина 82 равна [c.457]

Мы знаем, в чем главная причина различия этих двух явлений. Два электрона, участвующие в образовании химической связи, должны в соответствии с принципом Паули иметь противоположные значения магнитных моментов (спинов). Но, поскольку при поглощении света поглощается столь много энергии, что один из этих электронов может переместиться совсем в другую часть молекулы, взаимная ориентация электронных спинов уже не лимитируется принципом Паули. Как и раньше, они могут остаться ориентированными противоположно друг другу подобно двум магнитам, поля которых компенсируют друг друга. Такое состояние называется синглетным , или синглетом . Но электронные спины могут стать и параллельными друг другу, так что их магнитные поля складываются и усиливают друг друга. Такое состояние мы называем триплетным , или просто триплетом . Мы знаем, что флуоресценция наблюдается при испускании света молекулами, которые находятся в синглетном состоянии как в начале, так и по завершении процесса. Для фосфоресценции, напротив, необходим переход из триплетного состояния в синглетное, или наоборот. Очевидно, что необходимость изменить ориентацию электронного спина сильно затрудняет испускание света, поэтому оно и протекает более медленно. [c.143]

Одним из примеров равновесного фазового перехода 2-го рода может служить наблюдающийся в некоторых кристаллах при понижении температуры переход от парамагнитного к ферромагнитному состоянию в отсутствие внешнего магнитного поля. В парамагнитном состоянии магнитные моменты (спины) отдельных атомов ориентированы случайно и поэтому суммарный магнитный момент кристалла равен нулю. В отличие от этого в ферромагнитном состоянии спины отдельных атомов частично или полностью упорядочены — выстроены вдоль некоторого общего направления. В результате магнитный момент ферромагнетика оказывается отличным от нуля. Переход от парамагнитного к ферромагнитному состоянию осуществляется при температуре Кюри 6 = б р. Величина суммар- [c.120]

Еще одна задача, непосильная для ректификации, но разрешимая с помощью газовой хроматографии,— разделение изомеров молекулярного водорода. Словом изомерия , столь привычным для уха химика-органика, обозначают в данном случае явление, открытие которого было одной из побед теоретической физики. Только допустив существование изомеров, В. Гейзенберг сумел в 1927 году объяснить удивительно малую теплоемкость водорода при низких температурах. В чем же суть этой изомерии В том, что магнитный момент (спин) ядер водорода — протонов — может быть положительным и отрицательным. Два ядра, входящие в состав молекулы, могут обладать как одинаковыми, так и разными спинами. Молекулы, в которых спины одинаковы, образуют ортоводород если спины разные, образуется параводород, который несколько более устойчив. Если измерить устойчивость в единицах энергии, оказывается, что параводород энергетически выгоднее ортоводорода на [c.76]

Существует космическое радиоизлучение с длиной волны 21 см. Источником его являются как раз атомы водорода излучение это связано с изменением ориентации магнитного момента, спина электронов, по отношению к спину протонов. Сочетанием в молекуле На ядер с одинаковыми или разными спинами, как вы помните, объясняется существование изомеров водорода. Эти самые спиновые переходы оказались весьма полезны для химиков. [c.200]

Разрешению этих противоречий и неясностей способствовало, во-первых, предположение С. Гаудсмита и Дж. Уленбека (1925) о существовании такого важного свойства электрона, имеющего особое значение для образования химической связи, как спин, во-вторых, создание квантовой теории. Согласно представлению о спине, электрон, кроме вращения вокруг ядра по определенной орбите, вращается также вокруг собственной оси, обладая вследствие этого дополнительным магнитным моментом (спином). В зависимости от направления вращения электронов (по часовой стрелке или против) спины различаются по знаку. Существование спина было убедительно обосновано П. Дираком, сформулировавшим волновое уравнение для электрона (1928). Позднее этому [c.148]

Первое дополнительное взаимодействие, которое нам предстоит рассмотреть,-—это взаимодействие магнитного момента электрона с расположенными поблизости ядрами. В гл. 1 указывалось, что некоторые ядра обладают собственным спиновым моментом. Спиновое квантовое число / таких магнитных ядер принимает одно из следующих значений 72, 1, 7г, 2,. .., причем мультиплетность состояний ядерных спинов дается выражением 2/-Ы. Так же как и в случае электронов, с ядерным угловым моментом ядра связан магнитный момент. Спины и магнитные моменты некоторых обычных ядер собраны в табл. III. Отметим, что для всех ядер, у которых атомная масса и порядковый номер в периодической таблице четные, / = 0. Если порядковый номер нечетный, а атомная масса четная, то 1 — целое число если же атомная масса нечетная, то I — полуцелое число. [c.49]

Для магнитного момента спина электрона появляется, однако, иное соотношение со спиновым угловым моментом. Отношение этих моментов примерно в два раза больше, чем для орбитальных моментов. Это обстоятельство можно выразить так -фактор для орбитального движения [c.790]

У/Создание электронной теории явилось важной вехой в дальнейшем развитии периодической системы химических элементов Менделеева. Было найдено, что атомы разных элементов отличаются друг от друга массой, числом электронов и зарядом ядра.-Дальнейшие открытия показали, что электрон имеет помимо массы и заряда еще новые свойства — механический и магнитный моменты, спин. [c.364]

Последние определяются магнитным моментом ядра или более удобной величиной — гиромагнитным отношением ядра у, которое включает, помимо магнитного момента, спин ядра к — постоянная Планка). Каждое из состояний связано с определенной величиной магнитного квантового числа т, которое в случае ядер со спином [c.8]

В результате орбитального движения электрона в месте расположения ядра возникает магнитное поле, и магнитный момент спина взаимодействует с этим магнитным полем. [c.97]

Ранее указывалось, что электрон обладает спиновым угловым моментом, а вследствие этого спиновым магнитным моментом. Спин может иметь две ориентации, обозначаемые а и (3, по отношению к некоторому выбранному направлению. Эти ориентации соответствуют проекциям углового момента nigli т = /г- Это значит, что спиновый магнитный момент может иметь две ориентации по отношению к приложенному магнитному полю. Энергия электрона в магнитном поле ограничена двумя значениями в соответствии с указан- [c.248]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]

При изучении комплексонатов кадмия с ЭДТА [236] и ЦГДТА [806] благодаря ССВ М— Скарб и М—непосредственно в растворе была установлена гексадентатность этих хелантов. Как известно, кадмий имеет два изотопа, обладающих ядерным магнитным моментом (спин /г) и " С(1. Естественное содержание их невелико и составляет соответственно 13 и 12%. Поэтому наиболее интенсивная линия в спектре ЯМР комплексоната [Сс1с(11а]2 обусловлена поглоще- [c.424]

Аналогично электрическим диполям, магнитные диполи могут быть индуцированы воздействием внешнего магнитного поля, а могут быть постоянными, т. е. существующими и в отсутствие внешнего поля. Возникновение тех и других обусловлено молекулярным или атомарным круговым электрическим током (движением электронов по орбитам) или ориентацией электронных магнитных моментов (электронных спинов). Сильное проявление магнетизма веществ связоно с наличием магнитного момента (спина) у электронов. При нечетном числе электронов в электронной оболочке атома он становится постоянным магнитным диполем, а соответствующее вещество — парамагнитным. В дальнейшем будут в основном рассмотрены растворы (дисперсные системы), в которых носителями магнитных свойств являются дискретные элементы (атомы, ионы, молекулы, коллоидные частицы), обладающие постоянным магнитным моментом т. Вне поля они ориентированы хаотично, и вещество не намагничено. Во внешнем поле возникает преимущественная ориентация магнитных моментов вдоль приложенного поля, и вещество в целом намагничивается (рис. 3.64). [c.656]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) является радноспектроскопи-ческпм методом. Он основан на измерении поглощения веществом радиоизлучения определенной частоты вследствие энергетических переходов атомных ядер в сильном магнитном поле с одного магнитного энергетического уровня на другой. Сигнал ЯМР могут вызвать только ядра со спиновым квантовым числом, отличным от нуля. Ядра, не имеющие магнитного момента спина, например С, "О, непригодны для экспериментов по ЯМР. Наиболее удобны для ЯЛ Р-спектроскопии ядра, имеющие полуцелый спин, например н, ГР, з Р, 1 С, ГК. [c.57]

Расщепление уровней в триплетных состояниях вызывается взаимодействием между спиновым и орбитальным магнитными моментами (спин-орбитальное взаимодействие и магнитным взаимодействием спинов обоих электронов. В триплетных состояниях (1 ) (25)1 и других состояниях без орбитального момента расщепление отсутствует, так как нет выделенных направлений в атоме. В состоянии (15) (2р) и других состояниях с орбитальным моментом пЪявляется выделенное направление (направление углового момента), поэтому спиновые состояния, отличающиеся проекцией спина на это направление, будут отличаться [c.346]

Как было качественно показано в разделе II, А, 2, локальные магнитные поля, образованные у ядра в твердом веществе магнитными дипольными моментами окружающих ядер, часто определяют наблюдаемую ширину линии. Ван-Флек [73] строгим путем вывел выражение для второго момента линии поглощения ядер, 1 включэющее величины магнитного момента, спина и расстояния между ядрами. Второй момент ((АЯ )) функции формы линии g(Я — Яо), нормированный к единице площади равен [c.31]

Магнитный момент ядра F лишь ненамного меньше, чем для Н (см. табл. 1.1), поэтому ЯМР фтора сравнительно высоко чувствителен. (При одной и той же напряженности магнитного поля относительная чувствительность ЯМР различных ядер приблизительно пропорциональна кубу отношения их магнитных моментов). Спин ядра F равен /2 и потому нет необходимости учитывать эффекты, связанные с квадрупольной релаксацией. Благодаря большей поляризуемости электронного облака атома фтора ядро F, как и большинство других ядер, дает сигналы в гораздо большем диапазоне химических сдвигов, чем ядро Н почти 400 м. д. для зр по сравнению с 10—12 м. д. для Н. Это часто позволяет выявлять довольно тонкие различия структуры полимерных цепей (см. гл. 5). Для ЯМР эр нет общепринятой шкалы химических сдвигов. Филипович и Тирс [25] предложили шкалу, в которой в качестве нуля принято положение сигнала летучего СС1зР, используемого как растворитель. Химические сдвиги в этой шкале обозначаются буквой Ф (м. д.), если они экстраполированы к нулевой концентрации, или Ф, если они даются без экстраполяции чаще приводят Ф. [c.50]

Одна из задач теории магнитной релаксации состоит в том, чтобы предсказать изменение интенсивности и формы сигналов поглощения при наличии насьгщения. Каждый из спинов здесь находится не только во внешнем поле Но, но и в локальном поле, созданном магнитными моментами спинов соседних ПЦ. Благодаря быстрой взаимной переориентации спинов величина локального поля меняется, однако в каждый данный момент различные спины находятся в разных полях, что приводит к различию ларморовских частот спинов — к уширению линии поглощения. [c.73]

Вращающий момент, созданный вращающимся полем Яь действующим на магнитные моменты спинов, имеет в направлении 2 компоненту 0Я1. Момент вращения создает прецессию спинов со скоростью оэиЯ1. Соответственно средняя мощность поглощения энергии определяется выражением [c.237]

Для двух изотопов плутония на опыте определены величины спинов и магнитных моментов. Спин 94Рии5 равен / , [c.125]

Паули (1925) и Гаудсмит и Уленбек (1925) предположили, что электрон, движущийся по своей орбите, одновременно вращаетоя вокруг своей оси. Далее они постулировали, что вклад спина в полный момент системы квантован с разрешенными значениями (й/2я), где 5 —спиновое квантовое число — может быть равно 1/2. Иначе говоря, спин электрона может быть ориентирован только в двух направлениях и с ним связан магнитный момент, [18 = 2в ек14лтп1с) = 2s J,в. Более поздняя теория дала выражение [5 (5 4- 1)] /2 к/2л, а для соответствующего магнитного момента спина-выражение 2 [5 ( + = У"3 магнетонов Бора. [c.35]