Прецессия заряда

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]

Ряс. 7.1. Прецессия заряда, движущегося по окружности, в магнитном иоле. [c.173]

Электрон, заряд которого отрицателен, при вращении вокруг ядра образует электрический ток. Если внести такую систему в магнитное поле, на нее будет действовать сила отталкивания. Форма орбиты электрона, ее наклон по отношению к силовым линиям магнитного поля и движение электрона по орбите не изменяются во времени. Наблюдается лишь прецессия орбиты, т. е. вращение ее оси по отношению к магнитным силовым линиям. Таким образом, влияние магнитного поля аналогично тому эффекту, который можно наблюдать, если при вращении волчка отклонить его ось от вертикального положения (рис. 7.1). [c.172]

Так как протоны и электроны обладают электрическим зарядом, то прецессия их сопровождается появлением добавочного магнитного момента. [c.10]

Спектроскопия магнитного резонанса является весьма эффективным подходом при решении задач биофизической химии. Вращающийся вокруг собственной оси заряд, такой, как ядро (например, протон) или неспаренный электрон, во внешнем магнитном поле прецессирует вокруг направления поля (ось z) с характерной частотой, которая пропорциональна величине внешнего поля. z-Составляющая магнитного момента, порожденного вращающимся зарядом, может принимать лишь дискретные значения, и при переходах между соседними квантовыми уровнями происходит резонансное поглощение электромагнитной энергии. Резонанс достигается путем изменения внешнего поля до тех пор, пока частота прецессии не совпадет с частотой переменного поля. [c.175]

При наложении переменного поля резонансной частоты начинаются переходы между уровнями, что ведет к поглощению энергии переменного поля. Это явление и называется ядерным квадрупольным резонансом (ЯКР). В случае ЯКР имеет место прецессия отдельных ядер (а не электронов), способных вращаться в поле своей электронной оболочки (эллипсоидные ядра). В отличие от сферических атомов, у которых заряды распределены равномерно, продолговатые ядра (характерные, например, для галогенов, в частности хлора) обладают квадрупольным электрическим моментом. Для веществ с такими ядрами можно наблюдать четкую линию квадрупольиого резонанса. Чувствительность метода ЯКР настолько велика, что можно фиксировать резонансные частоты атомов, обладающих разными химическими свойствами (так, в случае поливинилхлорида для них получаются значения частот 37,25 и 38,04 МГц). [c.230]

Если вращающийся заряд (электрон) находится в магнитном поле Я, то вектор магнитного момента вращается (процессирует) вокруг направления поля с частотой еН1 2тс) (ларморова частота). При этом если магнитный момент электрона направлен по полю, тЬ частота его обращения уменьшается, если же электрон вращается в обратном направлении, частота и магнитный момент возрастают. Таким образом, вызванное прецессией изменение магнитного момента в обоих случаях направлено против поля. Этот эффект вполне отчетливо проявляется у диамагнетиков (ланжеве-новский диамагнетизм). [c.89]

Теория. Подобно тому как каждый изотоп любого элемента обладает определенный массой ядра и зарядом, так и большинство изотопов обладает ядериым моментом количества движения, или спином. Если изотоп имеет спин, отличный от нуля, то он благодаря своему электрическому заряду представляет собой маленький магнит. Если этот магнит подвергнуть действию постоянного магнитного поля, то его поведение будет аналогично поведению гироскопа в постоянном гравитационном поле он начнет прецесоировать. Это означает, что ось его спина начнет вращаться вокруг направления действия поля. Частота этого вращения зависит от папряженности поля, момента количества движения и магнитного момента ядра. Эта частота, обычно называе.мая частотой ларморовой прецессии, определяется уравнением [c.241]