Электронный парамагнитный резонанс условие резонансного поглощения

Метод ЭПР — это резонансное поглощение энергии электромагнитных колебаний в сантиметровом или миллиметровом диапазоне длин волн веществами, содержащими парамагнитные частицы (молекулы, атомы, ионы, свободные радикалы, слабо связанные с атомом электроны). Условие резонанса, при соблюдении которого образец поглощает электромагнитную энергию, описывают уравнением [c.206]

При переходе неспаренного электрона из низшего энергетического состояния в высшее при условии hv=g H происходит резонансное поглощение СВЧ-энергии. Явление поглощения электромагнитного излучения парамагнитным веществом в постоянном магнитном поле, открытое в 1944 г. Е. К. Завойским, получило название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и стало одним из наиболее совершенных методов изучения свободных радикалов. Методу ЭПР посвящено много работ и специальных монографий, см., например, [185]. При обычно используемой в ЭПР напряженности поля 300 мТ значение частоты будет 9000 МГц, что соответствует длине волны излучения 3 см. Таким образом, спектры ЭПР получаются в микроволновой области (радарная область спектра). Сигнал ЭПР дает ценную информацию о химическом строеншг радикала, степени делокализации неспаренного электрона, о распределении спиновой плотности по различным атомам радикала. Чувствительность современных ЭПР-спектрометров простирается до 10 моль/л радикала. [c.92]

Если hv и Н удовлетворяют условию (441), то происходит резонансное поглощение энергии и наблюдается спектр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) (см. рис. 105). [c.238]

Рассмотрим вкратце изучаемые магнитной радиоспектроскопией явления. Электронный парамагнитный резонанс наблюдается в веществах, содержащих частицы с некомпенсированными электронными спинами. Таковы, например, многие соли переходных металлов, свободные радикалы и т. п. Если наложить на парамагнетик два взаимно перпендикулярных магнитных ноля — сильное постоянное и слабое переменное, то цри определенных условиях будет цроисходить избирательное (резонансное) поглощение энергии переменного поля веществом. Оно и называется парамагнитным резонансом. Условием резонанса является равенство иванта энергии переменного поля инте рвалу между энергетическими уровнями парамагнетика, возникаЮ(Щими при действии на него постоянного магнитного поля Я. Изме рения ЭПР производят путем плавного изменения напряженности поля Н при неизменной частоте V. В простейшем случае, когда расстояния между всеми соседними магнитными (спиновыми) энергетическими уровнями одинаковы, будет иметь место единственный максимум поглощения при выполнении равенства [c.357]

Как отмечалось, в настоящее время наибольшее распространение получили радиоспектрометры, работающие в сантиметровом диапазоне длин волн. В таких радиоспектрометрах исследуемый образец помещается в пучность СВЧ магнитного поля объемного резонатора. Резонатор располагается в зазоре электромагнита таким образом, чтобы СВЧ поле в месте расположения образца было направлено перпендикулярно к полю электромагнита. При медленном изменении напряженности поля электромагнита около значения, удовлетворяющего условию электронного парамагнитного резонанса (1.1), затухание резонатора изменяется вследствие поглощения образцом СВЧ энергии. Одновременно с этим происходит изменение частоты настройки резонатора. Последнее вызывается резонансным изменением величины действительной части магнитной восприимчивости X и приводит к возникновению сигнала дисперсии. [c.13]

При экспериментальном определении резонансного поглощения можно идти двумя путями поддерживая постоянным магнитное поле, варьировать частоту создаваемого переменного поля или выполнять условия резонанса [уравнение (5.4.5)], изменяя при постоянной частоте магнитное поле. Проще реализовать второй метод, так как стабилизировать частоту легче, чем магнитное поле. Кроме того, изменять частоту в более широком интервале Е спектроскопии электронного парамагнитного резонанса технически очень трудно. [c.252]

Во внешнем магнитном поле электронный спин может быть ориентирован в одном из двух противоположных направлений. Переориентирование спина происходит при поглощении кванта энергии. Это явление получило название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Условие резонансного поглощения электромагнитной энергии в таком процессе может быть записан в виде следующего равенства [c.329]

Практически для наблюдения ЭПР-спектров выбирают поле Н порядка 3000 э, тогда частота резонансных колебаний V оказывается порядка v=10 , что соответствует ультракоротким радиоволнам с длиной волны 3 см. Пользуясь ультракоротковолновой техникой, можно наблюдать спектр поглощения трехсантиметровых радиоволн (отсюда термин — радиоспектроскопия) образцом, содержащим неспарепные электроны и помещенным в магнитное поле, где величина магнитного поля точно подгоняется к условию резонанса. Спектр парамагнитных частиц должен был бы состоять из одной единственной линии поглощения. В действительности же наблюдается интересное осложнение, [c.193]