Взаимодействие магнитных диполей с электромагнитным излучением

Вычисление переходного диполя для магнитного перехода совсем несложно. Взаимодействие магнитной компоненты электромагнитного поля излучения с ядерным магнитным моментом системы приводит к изменению квантового числа т. Чтобы произошло изменение т, вектор напряженности поля излучения должен быть перпендикулярен направлению г (см. разд. 8.4). Следовательно, если напряженность магнитного поля направлена вдоль оси г, то поле излучения должно быть направлено в плоскости ху. Функциональные свойства х- или у-компоненты дипольного оператора совпадают со свойствами операторов или 1у. Выберем из них 7л и воспользуемся тем, что, согласно выражению (17.15), [c.366]

Следует ожидать, что молекула с постоянным магнитным диполем будет взаимодействовать с магнитной компонентой электромагнитного излучения. Обычно даже при облучении молекул в широком диапазоне частот не удается обнаружить поглощения, которое можно было бы приписать магнитным взаимодействиям. Однако, если образец поместить в статическое магнитное поле, на одной или нескольких характеристических частотах можно обнаружить поглощение, обусловленное изменением магнитного дипольного момента. [c.10]

Взаимодействие магнитных диполей с электромагнитным излучением [c.21]

Вероятности переходов. Обозначим состояние электрического или магнитного диполя с более низкой энергией индексом (0), а состояние с более высокой энергией индексом (I). Взаимодействие с электромагнитным излучением происходит только тогда, когда его частота совпадает с резонансной частотой, определяемой уравнением (5.1.1) [c.179]

Если приложить к образцу в спектрометре ЯМР очень мощный импульс электромагнитного излучения, то практически все ядра могут перейти в возбужденное магнитное состояние. Если сразу вслед за этим приложить еще один импульс, то поглощение энергии будет невелико, так как система насыщена. В наиболее широко применяемых спектрометрах ЯМР для уменьшения эффекта насыщения используют радиочастотное поле малой интенсивности. Однако в импульсных ЯМР-спектрометрах с фурье-преобразованием. применение мощных импульсов приводит к высокой степени насыщения. Использование повторных импульсов не позволяет получать полезную информацию, если возбужденные ядра не релаксируют достаточно быстро в состояние, характеризующееся равновесным распределением энергии. Релаксация происходит за счет взаимодействий ядер с флуктуирующими магнитными полями окружения. Релаксация органических молекул в растворе происходит в основном за счет флуктуаций, обусловленных движением электрических диполей, находящихся в непосредственной близости. Однако даже при наличии таких взаимодействий времена релаксации протонов в воде могут измеряться секундами. [c.345]

Свет может взаимодействовать с веществом различным образом поглощаться, излучаться или рассеиваться. Несмотря на то, что процессы, сопровождающие эти взаимодействия, соверщенно различны, многие аспекты взаимодействий первых типов важны для понимания процесса рассеяния. Используя классическую теорию, можно показать, что осциллирующий диполь независимо от того, индуцированный ли он или постоянный, генерирует электромагнитное излучение. Одним из примеров упомянутых выще аспектов может служить близкое сходство между пространственным распределением комбинационного рассеяния и излучений диполя, квадруполя и магнитного диполя. [c.9]

Очень краткое введение в теорию оптического вращения мы начнем с общего замечания о том, что любое вещество, обладающее или не обладающее структурной асимметрией, взаимодействует с электромагнитным излучением. Волны электромагнитного излучения, которые можно описать в виде перпендикулярных друг другу электрического и магнитного векторов, распространяющихся со смещением по фазе, в ходе взаимодействия с веществом индуцируют в нем электрический и магнитный моменты. Если молекулы вещества оптически неактивны, то результат такого взаимодействия ограничится индуцированием в облученном веществе осциллирующих электрических диполей. Эти диполи сами непрерывно излучают, испуская вторичные волны, распространяющиеся в том же направлении, что и исходное излучение, но запаздывающие по фазе на 90°. В результате скорость движения волны замедляется, а луч испытывает преломление. Оптического вращения при этом не наблюдается, поскольку вторичные волны поляризованы в том же направлении, что и исходное излучение, а индуцированный магнитный момент оказывается настолько малым, что им можно пренебречь. [c.434]

Локальные магнитные поля могут создаваться парамагнитными частицами, окружающими резонирующую молекулу пли свободный радикал. Однако в этом случае ориентация парамагнитных частнц относительно резонирующей частицы не имеет дискретного характера. Следовательно, поглощение может наблюдаться в некотором диапазоне значений В, близких к величине hv/g , что будет проявляться в уширении линии магнитного резонанса. Это уширение называют диполь-дипольным уширенпем, так как оно связано с взаимодействием резонирующего магнитного диполя с окружающими диполями. При этом локальные иоля проявляют себя лип1Ь в случае, если время пребывания резонирующей частицы в каждом локальном поле соизмеримо или больше 1/у. Рхли же это время существенно меньше из-за быстрого движения, например вращения, резонирующей частицы, то за время одного периода колебания падающего электромагнитного излучения локальные поля усреднятся и не будут искажать внешнее магнитное поле В. Таким образом, диполь-дипольное уширение характерно для относительно малоподвижных частиц, например для частиц твердого тела, для [c.43]

Вопросы стереохимии оптически активных комплексных соединений уже, обсуждались в разд. 2.3.1. В настоящем разделе будет кратко рассмотрена физическая природа этого явления и проанализирована та информация, которую можно получить, исследуя оптическую активность комплексных соединений. Взаимодействие оптически активных изомеров с плоскополяризованным светом обнаруживается по вращению плоскости поляризации пучка света влево или вправо в зависимости от конфигурации изомера. При этом полезно помнить, что свет, т. е. электромагнитное излучение, представляет собой электрическое и магнитное поля, колебания которых перпендикулярны друг другу. В каждый данный момент времени эти поля изображаются соответствующими электрическим и магнитным векторами, перпендикулярными направлению распространения света. В случае поляризованного света электрический вектор колеблется в одной и той же плоскости, а магнитный в другой, которая перпендикулярна первой. Если вектор электрического поля наблюдается в направлении распространения светового луча, то изменение колеблющегося вектора во времени для данной волны будет таким, как это изображено на рис. 2.27. Этот электрический вектор можно рассматривать как результирующий вектор двух равных векторных составляющих электрического поля одной, которая вращается влево ( г), и другой, вращающейся вправо Ег) (ср. рис. 2.28). Когда такой плоскопо-ляризованный свет проходит через оптически активную среду, электрическая составляющая поля взаимодействует с электрическим диполем вещества. Те оптически активные изомеры, которые обладают магнитным диполем, взаимодействуют также с магнитной составляющей поля. Ниже мы ограничимся обсуждением только случая взаимодействия электрической составляющей поля с электрическим диполем вещества, так как магнитное взаимодействие интерпретируется аналогичным образом. И электр ческое поле излучения, и электрический диполь вещества изображаются отдельными векторами, так что их взаимодействие можно проиллюстрировать простой векторной моделью. Электрический диполь- [c.84]

Для осуществления магнитно-дипольных переходов мгновенный магнитный момент частицы должен взаимодействовать с электромагнитным полем световой волны. Энергия этого взаимодействия меньше энергии взаимодействия электрического диполя с электрическим полем. Из результатов квантовомеханических вычислений вероятности переходов известно, что вероятность перехода между состояниями кипе волновыми функциями ljft и соответственно зависит от так называемого коэффициента Эйнштейна. Рассмотрим общий случай состояний к п п, энергии которых равны и соответственно, и пусть этим значениям энергии соответствуют невырожденные состояния. Имеется частиц с энергией Wk и Л частиц с энергией Wn. Предположим, что система может поглощать энергию внешнего электромагнитного поля при переходе из более низкого состояния к в состояние п или же при переходе из состояния п в состояние к испускать энергию в виде электромагнитного излучения (рис. 1-8). Тогда, используя вероятности переходов Эйнштейна, мы можем рассматривать следующие процессы. [c.19]