Ядерного магнитного резонанса гиромагнитное отношение

Ядерный магнитный резонанс. Ядра атомов обладают механическим моментом количества движения. Благодаря наличию заряда в ядре это вращение вызывает появление магнитного момента отношение магнитного момента к механическому называется гиромагнитным отношением. Ядра, имеющие магнитный момент, ведут себя в магнитном поле аналогично маленьким магнитам, и, следовательно, при этом должно происходить расщепление энергетических уровней. Магнитные моменты ядер невелики, они гораздо меньше магнитных моментов электронов. У водорода (протона) и фтора магнитные моменты ядер больше, чем у других элементов, и поэтому исследования ЯМР часто проводят, изучая поведение ядер водорода или фтора в различных соединениях. Явление ядерного магнитного резонанса позволило сделать очень важные выводы относительно структуры молекул, взаимного влияния атомов в молекуле, действия растворителя на растворенное вещество и т. д. Этот метод относится к самым тонким средствам исследования структуры молекул. [c.65]

Измерение ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — метод анализа, основанный на резонансном поглощении электромагнитных волн веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. Ядерный магнитный резонанс использует явление ядерного магнетизма. Атомные ядра многих химических элементов имеют определенный момент количества движения, т. е. вращаются вокруг собственной оси (спин ядра). Спин ядра аналогичен спину электрона. Магнитный момент возникает потому, что каждое ядро имеет электрический заряд. Для наблюдения ЯМР ампулу, содержащую анализируемое вещество, помещают в катушку радиочастотного генератора. Образец может быть жидким, твердым или газообразным. Катушку с ампулой помещают в зазоре магнита перпендикулярно направлению магнитного поля Ни- Генератор создает на катушке слабое переменное магнитное поле Нх- Резонанс наступает при условии ф=фо= У о, где ф — скорость вращающегося поля Нх, фо — скорость прецессии ядер в поле На, 7 — гиромагнитное отношение у = т1Р (т — магнитный момент ядра атома, Р — момент количества движения ядра). При выполнении условия приемник регистрирует небольшое изменение напряжения на рабочем контуре в виде сигнала в форме гауссовой кривой. Кривая характеризуется высотой сигнала и шириной кривой (полосы), [c.452]

Подставляя выражение АЕ из последней формулы в предшествующую, получаем условие ядерного магнитного резонанса, связывающего частоту Уо возбужденных переходов между двумя уровнями для атомов, имеющих гиромагнитное отношение у и находящихся в постоянном магнитном поле напряженности [c.280]

Первый член описывает расщепление в нулевом поле, следующие два члена—влияние магнитного поля на спиновую мультиплетность, остающуюся после расщепления в нулевом поле члены с Ац и являются мерой сверхтонкого расщепления параллельно и перпендикулярно главной оси, а Q —мерой небольших изменений в спектре, вызванных ядерным квадрупольным взаимодействием. Все эти эффекты обсуждались в гл. 9. Последний член учитывает тот факт, что ядерный магнитный момент может непосредственно взаимодействовать с внешним полем Яд = Нц /, где у — гиромагнитное отношение ядра, а Р — ядерный магнетон Бора. Он описывает ядерный эффект Зеемана, который вызывает переходы в ЯМР. Зеемановское ядерное взаимодействие может влиять на спектр парамагнитного резонанса только в том случае, когда неспаренные электроны взаимодействуют с ядром в ядерном сверхтонком или квадрупольном взаимодействиях. Если даже такое взаимодействие и реализуется, то его величина пренебрежимо мала по сравнению с величинами других эффектов. [c.219]

Ядра различных элементов отличаются своим ядерным спином. 13се ядра с четным числом протонов и нейтронов имеют ядерный спин / = 0 и поэтому не обнаруживают ядерного парамагнитного резонанса. В наибольшей степени резонанс проявляется в ядрах с /= /2 и большим магнитным моментом, а именно в нуклидах Н, F, имеющих сравнительно большое значение гиромагнитного отношения g. [c.72]

В последнем столбце табл. 8.9 приведены полученные из мессбауэровских экспериментов величины констант магнитного сверхтонкого взаимодействия Яо1 п Неп для основных уровней Ву, Тт и Ег в металлах при 0° К-При вычислении величины go] nHettlh для Ег было использовано значение 1838 20 Мгц, полученное Хюфнером и сотр. [100] для константы магнитного сверхтонкого взаимодействия уровня с энергией 80,6 кэв в Ег, и частное абсолютных величин гиромагнитных отношений первого возбужденного уровня (80,6 кэв) и основного уровня Ег, измеренное Доблером и сотр. [111] и равное 1,935 0,046. Блини [118] рассчитал константы сверхтонкого взаимодействия для трехвалентных ионов редкоземельных элементов в полностью намагниченном состоянии Jz = J), используя результаты измерений методами электронного спинового резонанса, двойного электронно-ядерного резонанса на солях и резонанса на свободных атомах в атомных пучках. В табл. 8.9 эта [c.366]

Основная задача ядерного магнитного резонанса заключается в рассмотрении поведения ядерного спина, обладающего механическим (/Л) и магнитным ([ . = уЬ1) моментами в однородном магнитном поле. Здесь / — спин ядра у — гиромагнитное отношение, постоянное для каждого типа ядер й — постоянная Планка. [c.53]

Еще в 1939 г. Раби показал, что при воздействии на ядро слабым переменным магнитным полем Н определенной частоты и поляризации могут иметь место вынужденные его переходы между соседними энергетическими уровнями. Это явление и называется ядерным магнитным резонансом. Переходы возникают, если частота у возбуждающего магнитного поля совпадает с частотой кванта, соответствующего расстоянию между двумя энергетическими подуровнями = уН. Величина 7 называется гиромагнитным отношением ядра. Величина смещения энергетического уровня ЛЕ под действием постоянного магнитного поля определяется равенством [c.84]

Общие положения протонного магнитного резонанса справедливы и для углеродного магнитного резонанса. До появления ряда усовершенствований, сделанных в последнее время, исследование атомов углерода в органических соединениях методом магнитного резонанса представляло большие трудности. Это связано с тем, что , магнитно-чувствительный изотоп углерода, не является основным изотопом. Кроме того, ядра имеют значительно меньшую чувствительность ядерного магнитного резонанса, чем протон, из-за меньшей величины гиромагнитного отношения для углерода-13. Современные приборы ЯМР- С преодолевают эти трудности с помощью ЭВМ, которые дают возможность работать в режиме импульсного возбуждения, ядер С и позволяют проводить фурье-анализ полученных данных для возбужденных ядер С. [c.500]

Вскоре после открытия явления ядерного магнитного резонанса выяснено, что ширина и форма спектров ЯМР существенно зависят от состояния подвижности резонирующих ядер. Отмечалось, что в твердом теле, когда подвижность ядер сильно ограничена, линии ЯМР обладают относительно большой шириной, обычно порядка 10 Гц (или с учетом гиромагнитных отношений порядка нескольких эрстед). Для жидкостей, как правило, линии ЯМР узкие, их ширина на несколько порядков меньше, чем ширина линий ЯМР тех же веществ в твердом состоянии. Это обстоятельство послужило причиной разделения ЯМР на метод ЯМР высокого разрешения , применяемый к исследованию жидкостей, и метод ЯМР широких линий , применяемый к исследованию вещества в твердом состоянии. [c.13]

Гиромагнитное отношение для электронного спина намного больше, чем для ядерных спинов. Так в 658,5 раза больше, чем ун и в 699 раз больше, чем уг - При наложении электромагнитного поля частоты м-=17/1 0, магнитная составляющая которого 2Нхсо ,ац1 перпендикулярна Яо, индуцируются резонансные переходы между энергетическими уровнями. Вероятность такого перехода для отдельного спина 1 =у/Я 72- (О Гг-параметре, связанном с шириной линии поглощения, см. ниже.) Однако поглощение энергии электромагнитного поля — лишь одна сторона явления магнитного резонанса. Другая, не менее важная, заключается в рассеянии энергии, полученной системой спинов, передаче ее другим степеням свободы- вещества, переходе в тепловую энергию. [c.187]

Практически все современные спектрометры ЯМР располагают возможностью проведения экспериментов по двойному ядерному магнитному резонансу. Этим термином объединяют ра-зличные эксперименты, связанные с облучением спиновой снстемы однов- ременно двумя ВЧ-полями. Одно из этих полей, имеющее частоту V) и амплитуду Я] (гл. 1, 3), называется полем регистрации, поскольку частота V) лежит в диапазоне частот резонанса ядер с гиромагнитным отношением 1 (V) =- ]Яо). Второе ВЧ-поле имеет частоту У2 и амплитуду Нг. Оказывается, что прн некоторых условиях спектр, наблюдаемый на частоте VI, зависит от частоты V2 и амплитуды Нг. Одно из условий. состоит в том, чтобы частота второго поля находилась в резонансной области других ядер с гиромагнитным отношением 2(v2=2Я0). В том случае, если двойной резонанс называют гомоядерным.Так, возможен двойной резонанс типа ЧТ— Н ( протоны наблюдаются, протоны облучаются ). В том случае, если 1 2, говорят о гетероядер- [c.126]

Первый член описывает расшепление в нулевом поле, следующие два члена — влияние магнитного поля на спиновую мультиплетность, остаюшуюся после расшепления в нулевом поле члены А и являются мерой сверхтонкого расщепления соответственно параллельно и перпендикулярно главной оси, Q — мерой небольших изменений в спектре, обусловленных квадрупольным взаимодействием. Все эти эффекты были обсуждены выше. Последний член учитывает тот факт, что ядерный магнитный момент может взаимодействовать непосредственно с внешним полем livЯo=YPlvЯo /, где V — ядерное гиромагнитное отношение и p v — ядерный магнетон Бора. Это взаимодействие сказывается на парамагнитном резонансе только в том случае, когда неспаренные электроны связаны с ядром ядерным сверхтонким или квадрупольным взаимодействием. Но даже при наличии такого взаимодействия эффект обычно пренебрежимо мал по сравнению с другими членами. [c.376]