Поглощение электромагнитной энергии

Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) широко используется в современных физико-химических исследованиях. В его основе лежит избирательное резонансное поглощение электромагнитной энергии веществом, обусловленное наличием ядерного спина. Как известно, ядро атома состоит из протонов и нейтронов. При четном числе протонов и нейтронов ядерный спин / равен нулю. В противном случав он не равен нулю, а связанный с ним дипольный магнитный момент ядра ц составляет [c.199]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Много общего с ЭПР имеет явление резонансного поглощения электромагнитной энергии, обусловленное переориентацией магнитных моментов ядер, — ядерный магнитный резонанс. Явление это наблюдается на ядрах далеко не всех атомов. Ядра с четными числами протонов и нейтронов имеют спин / = О и, следовательно, не магнитны. Обычно ЯМР исследуют на ядрах Н , Р и спин которых / = /г. Магнитное квантовое число спина гП] в этом случае принимает два значения пц = Ч- /а и пц = —1/а. Этому отвечают в статическом магнитном поле две ориентации магнитного момента ядра— в направлении поля (т/ = = 1/2) и в противоположном (т/ — — /2), различающиеся по энергии на величину АЕ. При наложении слабого радиочастотного поля, перпендикулярного статическому, происходит резонансное поглощение, приводящее к переориентации спинов при частоте, определяемой условием резонанса V = АЕ/к. Обычно в поле порядка 10 ООО Э ([10 /4я]А/м) ЯМР наблюдается на частоте ч =42,57 мГц. Частота резонанса для ЯМР во столько же раз меньше частоты ЭПР (при одном и том же Н), во сколько раз масса ядра больше массы электрона. (Соответственно ядерный магнитный момент меньше электронного магнитного момента.) [c.149]

Влажный материал, помещенный в поле СВЧ, представляет собой гетерогенную систему с различными электрофизическими характеристиками i-й фазы (e j е" или е tgo). Чтобы определить тепловыделение в такой системе, можно пренебречь поглощением электромагнитной энергии в паре по сравнению с поглощением в жидкой и твердой фазах, т. е. в электродинамической части рассматривать задачу как двухфазную. [c.168]

Таким образом, электронные переходы в атоме сопровождаются выделением или поглощением электромагнитной энергии, частота которой может быть равна только определенным разрешенным значениям. Согласно расчетам, величина кинетической энергии электрона на стационарной орбите атома водорода составляет 13,6 Из сказанного выше следует, что эта огромная энергия не может передаваться другим частицам, обладающим меньшей энергией. Изменение кинетической энергии электрона происходит только при изменении радиуса орбиты, на что требуется затратить работу —ЛЕ. Таким образом, кинетическая энергия электрона в атоме является типичным примером нулевой кинетической энергии (см. 1). [c.53]

Эти печи делятся по виду электропитания на печи промышленной частоты (50 Гц) с питанием от заводских подстанций, печи повышенной частоты (0,5— 10 кГц) с питанием от машинных генераторов и печи высокой частоты (50—400 кГц) с питанием от ламповых генераторов. По конструкции индукционные печи без сердечника выполняют открытыми — для плавки в воздушной атмосфере, а также герметически закрытыми для плавки в вакууме и атмосфере нейтральных газов. Индукционные тигельные печи без сердечника применяют в основном для плавки высококачественных марок сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов (никеля, меди и др.). Устройство индукционной печи без сердечника приведено на рис. 11.11.. Принцип работы печи основан на поглощении электромагнитной энергии расплавленным металлом, тигель с которым помещен в переменное электромагнитное поле. При нагреве металла ин- [c.53]

Поверхность Ферми строится на основании экспериментальных исследований поведения металлов в электромагнитных полях при низких температурах. Сведения о поверхности Ферми могут быть получены с помощью измерений периодических колебаний магнитной восприимчивости тонкой полоски металла в магнитном поле. Поверхность Ферми может быть изучена методом циклотронного резонанса, т. е. резонансного уменьшения поглощения электромагнитной энергии заданной частоты металлом при определенной напряженности магнитного поля. Описание принципиальных основ таких исследований имеется в кн. У. Харрисона [2]. [c.167]

Принцип работы индукционных нагревательных и плавильных установок основан на поглощении электромагнитной энергии металлическим телом, помещенным в переменное электромагнитное поле индуктора, а принцип действия диэлектрических установок — на выделе- [c.100]

Защита персонала от опасного воздействия СВЧ-облучения, так же как и от других видов далеко распространяющихся излучений, обеспечивается путем проведения ряда мероприятий уменьшение излучения, исходящего от источника экранирование источника излучения и рабочего места поглощение электромагнитной энергии применение средств индивидуальной защиты. Средства неразрушающего контроля качества, как правило, имеют маломощные источники СВЧ-излучения и вопросы обеспечения безопасной работы персонала решаются сравнительно просто. При этом надо следить, чтобы максимум излучаемой СВЧ-энергии был направлен в область, где невозможно нахождение людей. Уменьшение мощности излучения всегда желательно, чтобы меньше загрязнять окружающую среду и создавать лучшие гигиенические условия, однако эта мера ведет к понижению амплитуды СВЧ-сигналов, что и ограничивает минимальный уровень СВЧ-мощности. [c.105]

НИИ тепловой энергии при помещении диэлектриков и полупроводящих материалов в переменное электрическое поле конденсатора. Нагрев металла в индукторе осуществляется путем поглощения электромагнитной энергии металлом при наведении вихревых токов проводимости и превращении ее в тепловую, а нагрев диэлектриков и полупроводников — за счет поглощения электрической энергии поля конденсатора при наведении токов смещения. [c.101]

Принцип работы печи основан на поглощении электромагнитной энергии материалом загрузки, размещенной в тигле печи. Нагрев и расплавление металлической шихты происходят вследствие наведения электрического тока путем электромагнитной индукции от магнитного поля, создаваемого индуктором, подключенным к источнику переменной ЭДС [c.135]

В данной установке применена гребенчатая шлюзовая система 5, каждый шлюз которой состоит из трех гребенок, выполненных из специального материала, поглощающего СВЧ-энергию. Расстояние между гребенками рассчитано в зависимости от размера тары. В результате при перемещении конвейера в каждый момент времени одна из трех гребенок шлюзового устройства всегда закрыта. Это позволяет снизить излучение в окружающее пространство СВЧ-энергии до допустимого уровня. Кроме того, соответствующее расположение щелей возбуждения обеспечивает равномерное поглощение электромагнитной энергии обрабатываемым продуктом, и на первые гребенки шлюзовых устройств падает не более 2... 5 % мощности генератора. [c.890]

При воздействии электромагнйтного поля на диэлектрики их помещают между пластинами рабочего конденсатора, который является частью высокочастотного контура генератора ТВЧ. Диэлектрические потери, связанные с поляризацией диэлектрика, приводят к появлению тока смещения и поглощению электромагнитной энергии, сопровождающемуся нагревом материала. В некоторых материалах, например содержащих влагу, одновременно происходит их нагрев токами проводимости. [c.83]

Для увеличения эффективности влагомеров могут быть использованы двухчастотные методы, когда одна из частот находится в области резонансного поглощения электромагнитной энергии молекулами воды (X 1 см), или метод переменной частоты. [c.448]

Замечательный новый спектроскопический метод изучения молекул дало открытие ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Смысл этого явления заключается в следующем. Если какое-либо вещество содержит атомы, ядра которых имеют магнитный момент (такими атомами являются водород, азот, фтор, фосфор углерод и кислород имеют немагнитные ядра), то в магнитном поле ядра этих атомов стремятся ориентироваться по полю. В результате существования нескольких ориентаций ядерных моментов в магнитном поле уровни энергии атомов расщепляются на так называемые подуровни сверхтонкой структуры. Как известно из атомной теории, если спин частицы (ядра) равен /, то происходит расщепление уровня энергии на 2у4-1 подуровня, соответствующих разным ориентациям магнитиков в пространстве. Если наложить на образец, помещенный в постоянное магнитное поле, некоторое слабое переменное поле, то при определенных условиях резонанса, когда энергия квантов электромагнитного поля точно равна разности энергетических уровней магнитиков, будет наблюдаться поглощение электромагнитной энергии в образце, которое может быть легко измерено. Условие резонансного поглощения hv—Hg l, где к — постоянная Планка, V — частота электромагнитных колебаний, р — магнитный момент ядра, g — постоянная сверхтонкой структуры, Н — магнитное поле. [c.177]

Если на образец, содержащий протоны и расположенный в магнитном поле Но, подействовать радиочастотой о, то будет наблюдаться резонансное поглощение электромагнитной энергии. Это положение, зафиксированное радиоаппаратурой, и будет свидетельствовать о наступлении момента ядерного магнитного резонанса. [c.65]

Результатом такого взаимодействия опять является суммарное поглощение электромагнитной энергии. [c.231]

Применяют для поглощения электромагнитной энергии на фиксированных рабочих волнах. Пластины выпускают следующих классов 1-го — без металлического слоя 2-го с напрессованной латунной сеткой 3-го с напрессованной металлической фольгой. [c.344]

По поглощению электромагнитной энергии на контрольных волнах пластины подразделяются на следующие марки [c.344]

Химическое окружение групп СНд, занимающих цис- и транс-положение по отношению к группе С 0 молекулы ДМФ, различно. Поэтому химический сдвиг протонов радикалов цис-СИ и транс-СН неодинаков. Вращение вокруг связи Н 1 С заторможено. При температуре 422 К вращение достаточно быстрое, чтобы при рабочей частоте спектрометра 30 МГц максимумы поглощения, обусловленные протонами цис- и транс-групп СНз, налагались друг на друга. Но при снижении температуры максимумы поглощения электромагнитной энергии, обусловленные протонами цис-и транс-СНз групп ДМФ, разделяются, поскольку внутреннее вращение резко замедляется. Анализ этих экспериментальных данных показывает, что энтальпия активации внутреннего вращения составляет около 77 кДж/моль [66]. [c.98]

Интенсивность поглощения электромагнитной энергии при прочих равных условиях прямо пропорциональна концентрации частиц [c.148]

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]

Исследование процессов и методика расчета индук-.ционных печей основываются на общей теории поглощения электромагнитной энергии в металле, которая [c.3]

Исходными уравнениями для решения задач, связанных с определением напряженностей электромагнитного поля, поглощением электромагнитной энергии, распределения тока и т. д., являются уравнения Максвелла. Мы будем писать их в большинстве случаев в векторной форме, переходя к координатной форме лишь при решении конкретных задач, причем систему координат будем выбирать в соответствии с поставленной задачей. [c.15]

При индукционном нагреве металлов поверхностные слои, обращенные к индуктору, подвергаются вследствие поверхностного эффекта более интенсивному нагреву, чем глубинные. Поэтому величины удельного сопротивления р и магнитной проницаемости ц, зависящие от температуры, в поверхностном слое будут отличаться от их значений в глубинных точках. Особенно резкое изменение в характере поглощения электромагнитной энергии в. металле происходит при переходе через точку Кюри, когда резко падает до единицы (см. рис. 1-9). Вследствие изложенного распределение плотности тока и величины напряженностей электрического и магнитного полей в реальных случаях индукционного нагрева будут заметно отличаться от соответствующих величин для изотропного металла. Такое различие в протекании процессов в металле в этих двух случаях оказывает весьма большое влияние на процесс нагрева при поверхностной закал- ке, так как благодаря большой поверхностной удельной мощности (порядка 0,5—1,0 кет см -) нагрев поверхностного слоя металла происходит весьма интенсивно, и на протяжении немногих миллиметров по глубине перепад температур доходит до сотен градусов, в результате чего в толще металла образуются как бы два слоя — поверхностный, температура которого выше точки Кюри, где х =1,0, и нижележащая толща металла, температура которого ниже точки Кюри и где (Л, сохраняет свое начальное значение. Удельное сопротивление р изменяется с глубиной непрерывно, причем рост р при температурах выше точки Кюри значительно более медленный, чем в пределах температур ниже точки Кюри. Для исследования электромагнитных процессов в металлах в действительных случаях индукционного нагрева следует рассмот- [c.41]

Гмва восьмая ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МЕТАЛЛЕ ПРИ ПОГЛОЩЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ [c.163]

Радиус-векторы электронов обозначены как г,, а заряды их (отрицательные единичные и одинаковые дпя всех электронов) дпя упрощения записи просто не указываются Радиус-векторы ядер обозначены как а их заряды как 2 . Так как при излучении и поглощении электромагнитной энергии сложной моле1д яы ее центр масс практически не смещается и не появляется момент импульса (молекула не приходит во вращение как целое), то все относительные движения ядер совершаются лишь в области, близкой к положению минимума соответствующей потенциальной поверхности Тогда все линейно зависят от так называемых внутренних (нормальных, см ниже) координат (0 [c.338]

Возможность исдледования структуры воды методами ЯМР обусловлена наличием у молекулы воды двух ядер водорода с отличным от нуля спином. Спин ядра водорода равен /2. Сущность явления ЯМР состоит в резонансном поглощении электромагнитной энергии частоты го веществом, помещенным в магнитное поле достаточно высокой напряжен-, ности //о=(10—25) кгс. В однородном магнитном поле два возможных положения спина протона становятся энергетически неравноценными. Энергия расщепления АЕ пропорциональна напряженности поля На и магнитному моменту ядра ц [c.145]

Очень важен вопрос о том, какие именно изоиндолохиназолоны являются фрагментами полимерных систем— (2,1-а)- или (1,2-Ь)-ряда. Во всех работах выводы относительно строения полимерной системы делают на основании ИК спектров. Поглощение групп С=К и С=0 для изомерных систем в случае дионов весьма характеристично, что позволяет делать достоверные выводы относительно структуры полимеров данного ряда. Изучены спектральные свойства пар изомерных изоиндолохиназолиндионов (2.695) — (2.722) [451] и изоиндолохиназолинов (2.699, Н = Н) — (2.713) [660]. В ИК и УФ спектрах наблюдаются существенные различия в поглощении электромагнитной энергии изомерными системами. В УФ спектрах производных (2,1-а)-ряда имеется большее число переходов, чем у изомерных соединений (1,2--Ь)-ряда. [c.210]

Преобразование поглощенной электромагнитной энергии в тепловую при микроволновом нагреве происходит двумя путями вследствие возбуждения ионной проводимости, т. е. электрофоретической мшрации ионов под действием электромагнитного поля и сопротив-леш1я среды этому перемещению, а также вследствие возбуждения вращательного движения диполей, т. е. ориентации полярных молекул вдоль линий напряженности электрического поля и возвращения в беспорядочное состояние при снятии поля. При частоте 2450 МГц ориентация молекул и их возвращение в беспорядочное состояние происходит 4,9 10 раз в секунду. [c.868]

Электромагнитное излучение возникает при ускорении электр ически заряженных частиц, наоборот, поглощение электромагнитной энергии порождает такое же ускорение. Следовательно, понимание взаимодействия между веществом и излучением должно основываться на знании структуры атомов и молекул и, особенно, характера их движения. На рис. 2.3 и 2.4 представлены типичные диаграммы энергетических уровней соответственно атома и молекулы. [c.14]

Линия 9.09, особо интенсивная в двух первых образцах, связана с синдиотактическим присоединением звеньев. В этом случае метильная группа, для которой наблюдается поглощение электромагнитной энергии, окружена двумя антипараллель- [c.181]

Однако сравнение волноводной ячейки с объемным резонатором показывает, что при иамершиях поглощения электромагнитной энергии жидкостями с малыми потерями резонатор обладает более высокой чувствительностью, поскольку его эффективная длина, равная L -, значительно больше волноводных ячеек, применяемых на практике /7/. Принимая, например, что добротность резонатора = 10 и длина радиоволны А = 3 см, получим = 104 см = 100 м, что труднодостижимо технически при использовании волноводной ячейки. Поэтому для исследования жидкостей с малыми и средними потерями в диапазоне СВЧ наиболее широко применяются резонансные методы с использованием закрытых объемных резонаторов. [c.96]

В диэлектрических радиоспектрах дициклогексила и дициклогексилметана в изученном частотном диапазоне наблюдается релаксационная полоса поглощения электромагнитной энергии. Известно, что релаксационную полосу поглощения обнаруживают соединения, молекулы которых обладают электрическим дипольным моментом. Покажем, что молекулы дициклогексила и дицикло-гексилметака полярны. [c.179]

Поглощение электромагнитной энергии органическими соединениями интересно для химика по ряду причин. Цвет, который связан с поглощением видимого света, послужил причиной развития первой крупномасштабной промышленности органической химии — промышленности красителей, а качественные сведения о цвете с давних пор были частью общепринятой характеристики новых соединений. В настоящее время поглощение видимого света представляет собой лишь небольшую часть исследуемых спектров поглощения органических соединений. За последние полстолетия были развиты методы определения и интерпретации поглощения энергии в других областях электромагнитного спектра, которые оказались неоценимыми при исследовании тонких структур органических соединений. Интерпретация спектров оказалась также наилучшей экспериментальной основой для математических методов теоретической химии. [c.616]

Поскольку само поле состоит из микрополей, то энергия распространяется и передается, поглощается и испускается не непрерывно, а дискретно, отдельными квантами. Поглощение электромагнитной энергии соответствует поглощению фотона, испускание энергии — выделению фотона. [c.8]

Пенопласт ППУ-306Т-1, модифицированный теплопроводящими добавками, открытопористый материал черного цвета плотностью 100 кг/м со свойствами полупроводника (удельное электрическое объемное сопротивление 10 —10 Ом-м), способен к поглощению электромагнитной энергии, является трудносгораемым, тепло- и электроизоляционным материалом, с рабочей температурой не ниже 270 °С. [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология