Сильные магнитные поля

Ср( ди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веш,естве, помеш,енном в сильное магнитное поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн. [c.147]

Частицы с неспаренным электроном (атомы, радикалы, ион-радикалы) обладают магнитным моментом. В отсутствие магнитного поля магнитные моменты частиц ориентированы хаотически. В достаточно сильном магнитном поле происходит их ориентация магнитный момент одних частиц направлен вдоль поля (параллельно), других — антипараллельно из-за взаимодействия с магнитным полем эти два состояния энергетически неравноценны. Частицы, спин которых ориентирован вдоль поля, занимают верхний зеемановский уровень, а частицы с антипараллельной ориентацией спина — нижний уровень. Разница в энергиях между нижним и верхним зеемановскими уровнями зависит от напряженности магнитного поля Н и равна где —фактор спектроскопического расщепления, или й -фактор, который для радикалов практически равен 2 р —магнетон Бора который равен /1/4лт с (т —масса электрона с—скорость света). [c.297]

Масс-спектрометрия основана на ионизации молекул при воздействии пучка электронов на образец. При распаде (фрагментации) образующегося положительно заряженного молекулярного иона возникает смесь полол<ительных ионов, которая затем ускоряется и разделяется в сильном магнитном поле на [c.26]

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]

При прохождении через плазму электрический ток создает сильное магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. С увеличением силы тока электромагнитное сжатие плазмы проявляется сильнее. В этом заключается сущность так называемого пинч-эффекта. Как показали исследования, пинч-эффект и силы, создаваемые внешними магнитными полями, меняющимися по определенному закону, можно с успехом использовать для удержания плазмы в магнитной бутылке , где происходит реакция синтеза. [c.13]

Поместить ковш в сильное магнитное поле [c.5]

Метод ЯМР позволяет наблюдать ядра, обладающие магнитным моментом преимущественно со спином /2. Поглощаемые частоты, характерные для таких ядер и в сильных магнитных полях, лежат в области от 1 до 100 Мгц и очепь чувствительны к внутримолекулярным и межмолекулярным взаимодействиям. Хотя этот метод с точки зрения концентрации и не так чувствителен, как ЭПР, по он дает возможность измерять наличие небольших концентраций промежуточных продуктов, находящихся в равновесии с большим числом веществ [53]. [c.99]

Этот результат показывает принципиальную техническую возможность реализации магнитного способа очистки жидкого водорода от парамагнитных частиц твердого кислорода. В случае применения для улавливания парамагнитных частиц гиперпроводящих или сверхпроводящих соленоидных магнитных устройств, создающих более сильные магнитные поля и крутые градиенты, магнитное устройство может быть выполнено более компактным. Следует отметить, что длина магнитного устройства сильно зависит от радиуса улавливаемых частиц I 1/о , поэтому для частиц очень малых размеров, приближающихся к броуновским, выбранный метод окажется неэффективным.. Кроме того, для очень малых частиц магнитная восприимчивость уменьшается, что не учитывалось в решении задачи. Разумеется, что наиболее эффективны магнитные методы очистки от примесей с ферромагнитными свойствами [36]. [c.138]

За последние годы получил применение ядерный магнитный резонанс (ЯМР), который относится к радиоспектроскопическим методам. Явление ЯМР возникает под действием слабого радиочастотного поля, наложенного на сильное магнитное поле. ЯМР — это резонансный эффект изменения намагниченности вещества, который обнаруживают по возникновению электродвижущей силы индукции в катушке, окружающей образец исследуемого вещества. Спектр ЯРМ дает информацию о структуре соединения, о химической природе, пространственном расположении и числе атомов водорода в функциональной группе молекул, о ходе реакции, так как можно [c.230]

Для охлаждения этим способом парамагнитное вещество (обычно брусок парамагнитной соли) выдерживается при постоянной температуре в условиях глубокого вакуума, например в ванне кипящего гелия. Вещество находится под действием сильного магнитного поля. При выключении поля происходит адиабатическое размагничивание, позволяющее охладить парамагнитное вещество до температуры, близкой к абсолютному нулю. В настоящее время созданы магнитные холодильные машины, использующие этот эффект для получения температур ниже 1 К (при очень малых холодопроизводительностях). [c.654]

В 1950—51 гг. в СССР и США была предложена идея магнитной термоизоляционной плазмы для реализации управляемого термоядерного синтеза. В основе его лежит термоядерная реакция в разреженной плазме, управляемой сильным магнитным полем. [c.42]

Поместив вещество в сильное магнитное поле, к нему подводят радиочастотные колебания от генератора и с помощью специальной схемы измеряют величину поглощения электромагнитных колебаний образцом при медленном изменении напряженности магнитного поля или частоты генератора. При выполнении условий резонанса А = = /гv будет наблюдаться сильное поглощение электромагнитных колебаний образцом. При изменении магнитного поля (магнитная развертка спектра) условие резонанса достигается изменением ДЯ при постоянной энергии кванта. При работе с постоянными магнитами величина ДБ остается неизменной, а условие резонанса достигается небольшим изменением энергии кванта (частотная развертка). [c.343]

Для того чтобы ядерный синтез стал практически доступным источником энергии, предстоит еще рещить многочисленные проблемы. Дело не только в том, что проведение ядерного синтеза требует сверхвысоких температур необходимо еще как-то ограничить эту реакцию в пространстве. Ни один из известных конструкционных материалов не в состоянии противостоять чудовищным температурам, необходимым для ядерного синтеза. Больщие усилия исследователей направлены на использование сильных магнитных полей с целые пространственного ограничения реакции. Многие современные исследования посвящены применению мощных лазеров для получения температур, требуемых при ядерном синтезе. Хотя есть основания для некоторого оптимизма, нельзя предсказать, когда удастся преодолеть огромные технические трудности, стоящие на пути осуществления термоядерного синтеза, и удастся ли их преодолеть вообще. Поэтому неясно, станет ли когда-нибудь ядерный синтез практическим источником энергии для человечества. [c.274]

Необходимость работы в широком интервале температур и при очень низких температурах (до 1 К и ниже), что бывает связано также с необходимостью работы в сильных магнитных полях, получаемых на магнитах в условиях сверхпроводимости, обусловливает большую сложность и дороговизну не только основного, но и необходимого для мессбауэровской, спектроскопии дополнительного оборудования. Недавнее открытие высокотемпературной сверхпроводимости, достигаемой на некоторых керамиках уже при температурах жидкого азота (а не гелиевых, как раньше), приведет, возможно, к существенному упрощению и удешевлению аппаратуры. [c.129]

Таким образом, для наблюдения ЯМР необходимо поместить образец в сильное магнитное поле В и воздействовать на него излучением с частотой V, удовлетворяющей уравнению (14.13). При этом условии будут происходить переходы с одного ядерного магнитного уровня на другой. [c.250]

В отличие от парамагнитных веществ, в которых магнитные моменты атомов, имеющих неспаренные электроны, не связаны между собой, в ферро- и антиферромагнитных веществах такие носители нескомпенсированных магнитных моментов взаимодействуют друг с другом, осуществляя взаимную ориентацию. Измеряя намагниченность а данных веществ в сильных магнитных полях, можно определять эффективные магнитные моменты, которые характеризуют валентность обладателей этих моментов. Обычно это проводят при различных температурах и напряженностях магнитного поля Н. Экстраполируя а на температуру абсолютного нуля (Т- О) и на нулевое значение величины, обратной напряженности находят предельное Онред, а из него — эффективное значение магнитного момента по соотношению [c.201]

В спектрометрах магнитного резонанса стремятся применять по возможности более сильные магнитные поля. Поэтому диапазон значения магнитной индукции определяется техническими возможностями создания соответствующих магнитов. Чаще всего используются магниты, создающие поле в несколько единиц тесла. Частоты электромагнитного излучения, при которых наблюдают магнитный резонанс, связанный с электронами и ядрами, отличаются на три порядка в соответствии с различием в величинах ядерного и электронного магнетонов При изучении резонанса на ядрах используемый диапазон частот соответствует ультракоротким радиоволнам (для протонов используемые частоты лежат в пределах 60—360 кГц), для электронов — микроволновому излучению. Эти диапазоны требуют совершенно различной техники. Поэтому, а также в связи с разным характером информации, получаемой при изучении магнитного резонанса на электронах и на ядрах, можно говорить о двух различных методах магнитного резонанса. [c.157]

Таким образом, если поместить атомное ядро некоторого изотопа, обладающего магнитными свойствами, в сильное магнитное поле, то оно приобретает способность поглощать или излучать радиоволны, частота которых у каждого изотопа имеет характерное для него значение. [c.16]

Внешнее магнитное поле Нд стремится упорядочить ориентации ядерных диполей, а хаотические воздействия молекулярного движения расстраивают этот порядок, не дают перейти всем ядерным диполям в основное состояние. Воздействие внешнего магнитного поля, которое выстраивает ядерные диполи вдоль поля, т. е. ориентирует их (поляризует) в определенном направлении, оказывается ничтожно малым по сравнению с воздействием хаотических толчков со стороны молекул, стремящихся внести беспорядок и в ориентацию спинов. Это обусловлено тем, что энергия спиновых переходов даже в сильных магнитных полях (в поле 7,96 10 А/м энергия для протонов составляет всего 0,0418 Дж/моль) примерно на пять порядков меньше средней энергии теплового движения молекул (которая при комнатной температуре составляет примерно 4,2 кДж/моль). В результате этого избыток ядер на нижнем энергетическом уровне оказывается незначительным. [c.19]

Спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Метод ЭПР — чувствительный метод обнаружения неспаренных электронов. Метод основан на резонансном поглощении энергии веществом с неспаренными электронами в сильном магнитном поле под действием радиочастот. Метод ЭПР чрезвычайно перспективен при изучении элементарных актов адсорбции при изучении природы активных центров окисных катализаторов (индивидуальных и на носителях) при изучении строения металлосодержащих комплексных гомогенных катализаторов при изучении чисто радикальных реакций на твердых поверхностях при изучении действия ионизирующей радиации на катализатор и каталитические реакции при изучении металлических катализаторов на носителях (В. В. Воеводский и др.). Этот метод ЭПР может оказать существенную помощь при установлении природы и строения активных центров и выявлении механизма их взаимодействия с реагирующими веществами, а также при изучении активных промежуточных продуктов каталитических реакций. [c.180]

Э( )фект расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле называют эффектом Паше-на— Бака. При этом на расщепление в магнитном поле по [c.92]

В сильных магнитных полях, когда величина Рм5 сравнима с энергией спин-орбитального взаимодействия, взаимодействие магнитного поля с орбитальным и спиновым магнитными моментами каждого электрона становится больше, чем взаимодействие спинового и орбитального магнитных моментов между собой. В этом случае связь Ь8 нарушается и энергия взаимодействия с магнитным полем подчиняется соотношению [c.83]

Камера Вильсона помещается в сильное магнитное поле и тогда в ней можно наблюдать следы электронов и позитронов (рис. 39) — они имеют прямо противоположное направление. [c.69]

В принципе метод ЯМР может быть использован для изучения всех систем, содержащих парамагнитные ядра. Однако слабый ядер-пый магнетизм требует применения очень сильных магнитных полей, что затрудняет использование этого метода. В настоящее время метод ЯМР применяется 1лавным образом при исследовании протонного резонанса в атомах водорода, который обладает сравнительно большей чувствительностью. Это применение основано на том, что частота протонного резонансного поглощения в спектре ЯМР зависит от природы групп органического соединения, содержащих атомы водо- [c.62]

Наблюдение производится методом ядериого магнитного ре-.юнанса. Объект помещается в сильное магнитное поле. Спины ядер начинают прецессировать вокру вектора напряженности магнитного поля с определенной частотой. Затем подается слабое магнитное ноле, вектор напряженностн которого нерпендн-кулярен начальному вектору. Это поле меняется с некоторой частотой. Прн совпадении частот прецессии н слабого поля система начинает сильно поглощать энергию — наступает резонанс. Затем слабое поле выключается и система релаксирует к равновесному состоянию. По скоростям релаксации определяются значения Т , и То и затем рассчитываются времена корреляции броуновского движения. С помощью ядерной магнитной релаксации их можно измерять в широком диапазоне температур и частот. Измеренные времена корреляции позволяют определить размер частиц. Метод ядерной магнитной релаксации применим не всегда, поскольку нужно учитывать релаксацию молекул как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды. Интерпретация результатов оказывается затруднительной. Метод применим для высокодисперсных систем с частицами от молекулярных размеров до десятков нанометров. Исследования нефтяных систем этим методом только начинаются [140]. Проведенные этим методом исследования дисперсности масляных фракций нефти и их фенольных растворов позволили установить, что размеры образующих их ССЕ составляют величины порядка 10 нм [141]. [c.99]

Низкочастотные структуроскопы позволяют визуально или автоматически анализировать форму кривой напряжения измерительной обмотки проходного ВТП. Для возбуждения ВТП чаше всего используется регулируемый ток промышленной частоты, мощность источника при этом достаточно велика и позволяет получить сильное магнитное поле. В ряде приборов применяют генераторы с набором частот от одного до тысячи герц. Исследуемая форма кривой напряжения получается при встречном включении обмоток двух ВТП, в одном из которых находится контролируемый объект, а в другом - стандартный образец. [c.181]

При больших значениях числа Гартмана (На>3) thHa l, поэтому в случае сильного магнитного поля формула (ИЗ) принимает следующий вид [c.212]

Движение частиц горячей плазмы, помещенной в сильное магнитное поле, ограничивается магнитносиловыми линиями. Такую плазму называют замагииченной. Частицы ее совершают вихреобразные движения вдоль силовых линий магнитного поля и, таким образом, беспорядочное движение частиц приобретает упорядоченность. Эту плазму можно сдерживать магнитной стенкой , толкать магнитным поршнем и удерживать в магнитной ловушке . Если горячую плазму поместить в сильное электрическое поле, т. е. пропустить через нее электрический ток большой силы, то она будет сжиматься, вытягиваясь в плазменный шнур . [c.40]

Магнитная радиоспектроскопия. К методам магнитной радиоспектроскопии относятся ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и э.гектрон-ный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веществе, помещенном в сильное магнитное поле, индуцируются [c.177]

Выще критической концентрации образования нематической фазы электрическое поле должно ликвидировать доменную структуру,. превратив систему в нематический монокристалл , подобный изображенному на рис. VI. 22 аналогичный эффект будет описан в гл. VIII для -нематической системы, помещенной в сильное магнитное поле. [c.265]

Несколько лучшее понимание природы этих испускаемых частиц, или лучей пришло с появлением магнитного метода исследования-Еще в 1899 г. было найдено, что бета-лучи отклоняются в магнитном поле, причем вид отклонения показывал, что они очень похожи на электроны с большой энергией. Одновременно первые исследования пока зали, что альфа-лучи, напротив, не чувствительны к магнитному полю. Однако, продолжая исследование излучений, Резерфорду удалось в 1903 г. показать, что в достаточно сильном магнитном поле отклоняются и альфа-частицы. Направление отклонения свидетельствовало о том, что альфа-частицы заряжены положительно, а расчет отнощения заряда к массе убедил в том, что они могут быть дважды ионизированными атомами гелия. Эта идея подтверждалась постоянным присутствием гелия в урановых рудах, а впоследствии была доказана постановкой следующего опыта. Радиоактивный образец запаивали в ампулу с достаточно тонкими стенками, сквозь которые могли проникать альфа-частицы, и ампулу помещали в ва-куумированный стеклянный сосуд. Через несколько дней в сосуде оказывалось достаточное для обнаружения спектральным методом количество гелия. [c.384]

Итак, поместив образец, содержащий магнитные ядра, в сильное магнитное поле и создав тем самым некоторый избыток ядер на нижнем энергетическом уровне, будем воздействовать на этот образец вращающимся магнитным полем, частота которого равна частоте ларморовой прецессии магнитных ядер. При отсутствии взаимодействия между системой ядерных спинов и решеткой поглощение энергии вращаю- [c.21]

Так как т, принимает значения О, +1, 2,..., + /, то каждый уровень Е в сильном магнитном поле распадается на 2/ -Ь1 подуровней. Расстояние между подуровнями прс/юрционально напряженности поля. Тем самым в магнитном поле снимается вырождение относительно квантового числа т, (рис. 17). [c.37]

Эффект расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена — Бака. В этом случае на расщепление в магнитном поле по Мь накладывается мультиплетное расщепление по М . Например, терм 5 расщепляется на два уровня с Л1з=72 и Мв =— /2- Терм расщепляется на 6 уровней. Учитывая правило отбора АМа=0, получим 6 возможных переходов. Спектрально проявляются только три линии, так как расщепление уровней по Мз одинаково для всех М (рис. 18). [c.83]

К сильному магнитному полю все вещества относятся двояко. Одни из них оказывают большее сопротивление магнитным силовым линиям, чем пустое пространство, — они называются диамагнитными, другие, наоборот, не оказывают сопротивления — они называются парамагнитными или просто магнитными. Пластинки из диамагнитного вещества в магнитном поле располагаются перпендикулярно к силовым линиям, пластинки из парамагнитного вещества — по направлению силовых линий (рис. 134). Водород относится к диамагнетпкам. [c.615]

Одним из наиболее эффективных примеров предиссоциации, индуцируемой внешним полем, а не столкновениями молекул, является тушение флуоресценции 1а при наложении магнитного поля. Излучение флуоресценции в видимой области спектра исчезает при использовании достаточно сильного магнитного поля. В этом случае правило отбора ДЛ = 0 не выполняется строго в присутствии магнитного поля, и может происходить пересечение с одним из предиссоциационных состояний с последующим образованием двух атомов иода в основном состоянии. [c.56]

Матит отвердые материалы с большой коэрцитивной силой и с большой остаточной индукцией применяются в постоянных магнитах, служащих для создания сильных магнитных полей в системах магнетронов и в других приборах, К таким материалам относятся углеродистая, хромовая, кобальтовая стали н сплавы на основе железа, например а л ь н и (65% Fe, 25% Ni, 10% AI), а л ь-ни ко (17% Ni, 12% Со, 10% AI, остальное Fe), разработанный А, С, Займов-ским м а г н и к о (24% Со, 14% Ni, 8% Al, 4% u и 50% Fe), У этих сплавов [c.352]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология