Спиновые квантовые числа ядер спины

Спиновое квантовое число, s может иметь только два значения + /2 и — /2 (это зависит от того, параллельно или антипараллельно магнитному полю, обусловленному движением электрона вокруг ядра, ориентируется магнитное поле спина электрона). [c.95]

Спиновое квантовое число ядра определяется числом протонов и нейтронов в ядре. Поскольку каждый атом характеризуется определенным числом протонов и нейтронов в его ядре, ядерный спин может меняться от [c.537]

Хотя спин ядра изотопа предсказать невозможно, существуют эмпирические правила, представленные ниже, которые ограничивают значения спинового квантового числа / ядра данного изотопа [c.538]

Взаимодействие К. м. ядра с электрич. полем кристалла или молекулы приводит к появлению различных по энергии состояний ядра, соответствующих разл. ориентации ядерного спина относительно осей симметрии кристалла или молекулы. Число разрешенных ядерных ориентаций определяется ядерным магн. моментом, связанным со спином ядра, и равно 21 + , где /-спиновое квантовое число ядра (см. Ядро атомное). Низший по энергии уровень отвечает такой ориентации ядра, при к-рой положит, заряд на сплюснутом или вытянутом ядре располагается ближе всего к наиб, плотности отрицат. заряда в электронном окружении этого ядра. Резонансное поглощение энергии [c.361]

Сейчас уже никто не говорит о вращении электрона вокруг ядра и собственной оси. Мы рассматриваем области наибольшей вероятности нахождения электронов на том или ином расстоянии от ядра. Тем не менее понятие спина электрона и спинового квантового числа существуют. Различным знаком спинового квантового числа, как иногда говорят, отвечают различные направления его вращения (по и против часовой стрелки). Придумайте модели электрона или какие-либо аналогии для объяснения природы спинового квантового числа. [c.28]

Спиновое квантовое число т . Электрон, двигаясь в поле ядра атома, кроме орбитального момента импульса обладает также собственным моментом импульса, характеризующим его веретенообразное вращение вокруг собственной оси. Это свойство электрона получило название спина. Величину и ориентацию спина характеризует спиновое квантовое число Шз, которое может принимать значения и — /а- Положительное и [c.18]

Записать волновые функции и выражения для энергий компонент сверхтонкого расщепления в магнитном поле (без учета спин-спинового взаимодействия) для молекулы, содержащей два эквивалентных ядра со спиновыми квантовыми числами /= 1/2. [c.36]

Определить общий вид (положение и относительную интенсивность линий) спектра ЯМР молекулы, имеющей две группы эквивалентных ядер, каждая из которых содержит по два ядра со спиновым квантовым числом 7=1/2. Принять, что разность химических сдвигов для ядер двух групп при используемой напряженности магнитного поля много больше постоянных спин-спинового взаимодействия, а постоянные спин-спинового взаимодействия для любой пары ядер из разных групп одинаковы. [c.36]

Свободные атомы и свободные радикалы, а также большое число ионов переходных элементов и их комплексов обладают не равным нулю электронным спином. Не равный нулю сини имеют и ядра ряда элементов, в этом случае независимо от того, в какую частицу входит атомное ядро. Например, ядра Н, С, - F, " Ф имеют спин, характеризуемый спиновым квантовым числом S = 4 для ядер "Н, i- N S - 1. [c.38]

Наконец, ядерный спин также приводит к дополнительному постоянному множителю в статистической сумме ядру со спиновым квантовым числом 5 соответствует множитель (2 + 1) в выражении для Qi. [c.445]

Спин для каждой частицы определяется спиновым квантовым числом 5, входящим в собственное значение оператора 5 . Он присущ как элементарным, так и составным частицам, например ядрам атомов тех или иных элементов. Обычно число 5 также называют спином частицы для электрона х = 1/2, для протона 5 = 1/2, для дейтрона Н 5 = 1, а, например, для ядра атома бора В спин 5 = 3. (Отметим, что для одной частицы используется, как правило, строчная буква х, для системы частиц - прописная буква 5, тогда как спин ядер обычно обозначается буквой I). [c.136]

Атомные ядра можно классифицировать по их ядерным спинам. Лишь те ядра поглощают электромагнитное излучение, у которых спиновое квантовое число М,) больше нуля. [c.308]

В тех случаях, когда в спин-спиновом взаимодействии участвует ядро, для которого спиновое квантовое число / больше 1/2, мультиплетность и распределение интенсивностей отклоняются от приведенных выше правил. Например, соседний дейтрон (/= 1) расщепляет сигнал протона в триплет с линиями равной интенсивности. Действительно, для спина дейтрона возможны три ориентации относительно внешнего поля, а именно [c.51]

Спин характеризуется ядерным спиновым квантовым числом /, которое может принимать значения, кратные 1/2, т. е. 7 - О, 1/2, 1, 3/2 и т. д. Все ядра с нечетными массовыми числами, а также ядра с четными массовыми числами, но имеющие нечетное число протонов и нечетное число нейронов, обладают магнитным моментом. Следовательно, ядра Н, С, N, 0, Р и 1Р имеют магнитный момент и могут давать спектры ЯМР, тогда как ядра С, %0 и не обладают магнитным моментом. Считается, что для спектроскопии ЯМР лучше подходят ядра с / - 1/2, т, е. Н, С, Р и "Р. Величину / рассчитать не удается (табл. 4.9). [c.116]

Спин ядра характеризуется ядерным спиновым квантовым числом I, которое может иметь значения, кратные /г- Например, спин протона составляет /21 спин ядра "В - /2. По отношению к определенному направлению в пространстве, в частности по отношению к внешнему магнитному полю, спин ядра может иметь лишь определенные квантованные ориентации, причем разным ориентациям соответствует разная энергия. В соответствии с квантовой механикой число разрешенных ориентаций равно 21+1, а расстояния между отдельными энергетическими уровнями, возникающими в магнитном поле, пропорциональны его напряженности. Переходы между отдельными уровнями могут происходить при поглощении квантов электромагнитного излучения, имеющих энергию, точно соответствующую разностям между этими уровнями. Обычно образец непрерывно облучается слабым радиочастотным излучением (частота порядка сотен МГц), а напряженность [c.469]

Ядерным парамагнетизмом обладают молекулы и атомы, ядра которых имеют спин, отличный от нуля. Нулевой спин имеют ядра с четным массовым числом и четным атомным номером. Целочисленное спиновое квантовое число имеют ядра с четным массовым числом и нечетным атомным номером (для Н и К / = 1). Наконец, все ядра с нечетным массовым числом обладают полуцелым спином (табл. 11.16). [c.352]

Спектроскопия ЯМР основана на измерении магнитных свойств атомных ядер. Магнитные свойства ядер, в свою очередь, обусловлены тем, что ядра атомов, вращающиеся вокруг собственной оси, имеют момент количества движения, который называется спином ядра. Спин характеризуется ядерным спиновым квантовым числом /, которое может принимать значения О, 1/2, 1, 3/2,. .. и определяется числом протонов и нейтронов, составляющих ядро. [c.539]

Спиновое квантовое число как протона, так и нейтрона равно 1/2, и в зависимости от того, спарены в ядре спины этих частиц или нет, ядро может характеризоваться нулевым или ненулевым числом I. Ядра с четным числом нейтронов и протонов ( С, gO) имеют суммарный спиновый момент / = 0. Ядра с нечетным количеством протонов и нейтронов обладают целочисленным спином ядра (например, I - для N, ). Наиболее пригодными для спектроскопии ЯМР органических соединений являются ядра изотопов с нечетной суммой нейтронов и протонов, имеющие суммарный спин ядра I = 1/2 Н, ЦР, С, > N, [c.539]

Суммарное электрическое поле, действующее на электрон в атоме, отличается от кулоновского поля ядра, однако в некотором приближении его можно считать сферически симметричным. Состояние электрона в таком поле будет характеризоваться четырьмя квантовыми числами п, I, пг, т . Сохраняя терминологию, введенную для атома водорода, будем называть эти квантовые числа соответственно главным квантовым числом, орбитальным квантовым числом, магнитным квантовым числом и спиновым квантовым числом. Три последние квантовые числа определяют орбитальный момент количества-сдвижения, его проекцию на ось г и проекцию спина электрона на ось г. Главное квантовое число п в кулоновском поле однозначно определяет энергию состояния. В сложных атомах, без учета спин-орбитального взаимодействия, энергия электрона зависит от двух квантовых чисел п и I эти числа используются для обозначения соответствующих энергетических состояний п1. Обычно вместо численных значений 1 = 0, 1, 2,. .. пишутся соответственно малые латинские буквы 5, р, й, f, g,. .. [c.358]

Момент количества движения ядра, имеющего спин (или же какой-либо другой частицы или системы, имеющих момент количества движения), равен произведению /г/(2л ) на целое или полу-целое число, где /г — постоянная Планка, а максимальная величина этого числа называется спиновым квантовым числом , или просто спином , и обозначается буквой I. Ядро в основном состоянии характеризуется каким-либо фиксированным значением I. Если / = 0, ядро не имеет момента количества движения и, следовательно, магнитного момента. Если спин отличен от нуля, ядро имеет магнитный момент 1, параллельный вектору момента количества движения. Величина проекции вектора магнитного момента на какое-либо выбранное направление характеризуется магнитным квантовым числом т, которое принимает одно из значений ряда /л = /, (/-1), (/-2),..., -/ (1.1) [c.13]

Квантование энергии проявляется и в поведении ядерного магнита в магнитном поле. Это квантование представляют таким образом, что разрешенными являются только определенные направления между магнитным моментом ядра и силовыми линиями внешнего магнитного поля, и называют его квантованием по направлению. Число возможных направлений спина зависит от вида ядра. Каждое ядро имеет спиновое квантовое число /, из которого выводится число разрешенных направлений (рис. 2). [c.9]

Модуль спина ядра и спиновое квантовое число связаны соотношением [c.9]

В этом разделе мы будем рассматривать лишь такие атомы, ядра которых имеют спиновое квантовое число /г- К ним относятся изотопы Н, и более подробно будет обсужден протонный магнитный резонанс (ПМР). Вектор магнитного момента вращающегося ядра со спином /г может ориентироваться во внешнем магнитном поле двумя способами параллельно или антипараллельно по отношению к вектору индукции магнитного поля. Первая ориентация отвечает состоянию с более низкой энергией, а вторая —состоянию с более высокой энергией. [c.357]

М м, обусловленный спином ядра, определяется как где - гиромагнитное отношение для ядра, а квадрат вектора I равен й /(/ + 1), где /-спиновое квантовое число ядра Ядерный М м часто вьфажают через ядерный магнетон = sh/lm ) = 5,051 10 Дж/Гс, где Шр - масса протона, тогда ц = д (ц /Л) где [c.626]

В присутствии химического обмена X X локальное поле у ядра А равно ISI2y , где 5 - спиновое квантовое число ядра X. Это приводит к обмену местоположениями, потому что существует 50% вероятности того, что X ядро со спином а будет замещено X ядром со спином р. По причинам, указанным выше, населенности спиновых состояний будут следующие [c.107]

Если / — спиновое квантовое число ядра, то максимальная наблюдаемая компонента ядерного спина равна 1%. Как и в случае электрона, компонента ядерного спина вдоль данной оси (скажем, оси г) может принимать лишь строго определенные значения. Обозначим их через М1Т1, где [c.239]

Если молекула содержит ядро с квадрупольным моментом, энергия молекулы должна зависеть от ориентации оси ядерного спина относительно неоднородных электрических полей в молекуле. Если спиновое квантовое число ядра равно /, то возможны только (2/+1) значений os 6, поэтому имеются (2/+1) уровней энергии. Расстояние между уровнями в типичных молекулах соответствует, как оказалось, излучению частот порядка от 10 до 1000 мгг1 (длины волн от 30 м до 30 см), лежащих в радиочастотной области. Переходы между этими энергетическими уровнями могут быть вызваны облучением веществ радиоволнами с соответствующими частотами, и этим путем можно измерять расстояния между уровнями. При анализе расщепления можно найти численные значения Q d VIdz ). Эта величина называется константой ядерного квадрупольного взаимодействия (или ядерной квадрупольнон связи). Если известен квадрупольный момент ядра Q, то из константы ядерного квадрупольного взаимодействия можно найти численное значение (d V/dz-). Если же Q неизвестно, можно сопоставить относительные значения (д -У/дг ) у данного ядра в различных молекулах путем сравнения констант ядерного квадрупольного взаимодействия, поскольку величина Q одинакова во всех молекулах, в которых имеется данное ядро. [c.373]

Метод ЯМР заключается в следующем. Ядра некоторых атомов, в том числе и водорода (протона), обладают собственным моментом количества движения — ядерньш спином, который характеризуется спиновым квантовым числом /. При вращении заряженного ядра возникает магнитное поле, направленное по оси вращения. Другими словами, ядро ведет себя подобно маленькому магниту с магнитным моментом рц. Магнитный момент квантуется, т. е. ядро с ядерным спиновым числом / может ориентироваться во внешнем однородном магнитном поле На различными способами, число которых определяется магнитным квантовым числом т/. Каждой такой ориентации ядра соответствует определенное значение энергии. Ядра некоторых элементов, имеющих спиновое квантовое число I = = /а ( Н, зф), во внешнем магнитном [c.146]

Спиновое квантовое число. Теоретически было показано Дираком, а экспериментально подтверждено исследованиями атомных спектров, что помимо квантовых чисел п,1 и mi, электрон характеризуется еще одной квантованной величиной, не связанной с движением электрона вокруг ядра, а определяющей его собственное состояние. Эта величина получила название спинового квантового числа или просто спина (от английского spin — кручение, вращение) спин обычно обозначают буквой т . [c.60]

Элекгрон характеризуется еще одной квантовой ве.тичиной, не связанной с его движением вокрут ядра, а определяющей его собственное состояние. Она называется спиновым квантовым числом (5= 1/2) У1фощенно спин электрона можно рассматривать как результат его вращения вокруг собственной осн. [c.13]

Кроме квантовых чисел п, /, т, описывающих движение электрона вблизи ядра атома, существует спиновое квантовое число 5, которое характеризует два возможных направления вращения электронов вокруг собственной оси. Спиновое квантовое число принимает два значения -Ь /г и — /г. Орбиталь с двумя электронами, имеющими различные значения 5 (антипарал-лельные спины), изображают так [c.38]

Каждое ядро иесет положительный заряд, кратный заряду протона. Кроме того, ядра многих изотопов имеют собственный момент количества движения, называемый спином (/) и характеризуемый спиновым квантовым числом г. Оно может принимать значения О, Уг, II /2> 2 и т. д. Вращение заряженного ядра создает магнитное поле, направленное по оси вращения. Таким образом, ядро действует как крошечный магнит с магнитным моментом а. [c.87]

Главное квантовое число характеризует основное расстояние (и энергию) от ядра до электрона. Азимутальное квантовое число определяет угловой момент электрона. Наиболее важно для нас то, что величина I определяет геометрию наиболее вероятной области нахождения электрона. Магнитное квайтовое число объясняет ориентации различных орбиталей относительно друг друга. Спиновое квантовое число описывает спиновую природу (нет точной аналогии с обычным значением спина) электрона. [c.16]

Эта последовательность получила название UPT (Universal Polarisation Transfer-универсальный перенос поляризации), хотя введение нового названия прн изменении длительности всего лишь одного импульса может показаться излишним. Для оптимальной чувствительности необходимо подобрать 0, исходя из спина и числа ядер S, и ф, исходя из спина и числа ядер 1. И в том и в другом случае эго делается следующим образом. Пусть мы имеем N ядер со спином Каждое конкретное ядро i может находиться в состоянии, определяющемся спиновым квантовым числом яг,, которое может принимать Ъ + 1 значение в диапазоне от -i до с шагом 1. Если мы определим число М как [c.212]

У каждой элементарной частицы м б собств момент кол-ва движения, не связанный с перемещением ее как целого Этот момент наз спином или собств моментом кол-ва движения Спин измеряется в единицах постоянной Планка и равен sh, где i-характерное для каждого вида частиц целое или полуцелое неотрицат число, наз спиновым квантовым числом или просто спином Проекция спина на любое фиксир направление в пространстве может принимать значения (в единицах й) — i, — i -)- 1,, i Напр, спин электрона, протона и нейтрона равен /г- спин я-мезона-0, спин ядра атома дейтерия-1 [c.363]

Метод ЯЛ1Р фиксирует переходы между эЕсергетнческими уровнями маг-ннтны.х ядер во внешнем магнитном поле. Поглощают электромагнитное излучение лишь те ядра, у которы.ч спиновое квантовое число 1 отлично от ну ля К таким ядрам относятся. Н, Р Ф. С, = N со спином 5, С1. имеющий спнн и др Их называют магнитными они имеют магннтный момент ц, который определяется соотноще нем [c.76]

Электронные энергетические уровни и переходы. Основная идея теории атомного строения состоит в том, что электроны, окружающие ядро, занимают энергетические уровни, или орбитали, со строго фиксированной энергией. Эти атомные орбитали обозначаются 15, 25, 2р, 35,. .. в порядке возрастания энергии. Кроме того, электроны обладают свойством спина (разд. 2.2), характеризуемым спиновым квантоБым числом 5, которое имеет то же численное значение 5 = у, что и спиновое квантовое число I протона. Следовательно, подобно протону, электрон может находиться в двух спиновых состояниях т = [уравнение (2.5)], энергии [c.52]

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) является радноспектроскопи-ческпм методом. Он основан на измерении поглощения веществом радиоизлучения определенной частоты вследствие энергетических переходов атомных ядер в сильном магнитном поле с одного магнитного энергетического уровня на другой. Сигнал ЯМР могут вызвать только ядра со спиновым квантовым числом, отличным от нуля. Ядра, не имеющие магнитного момента спина, например С, "О, непригодны для экспериментов по ЯМР. Наиболее удобны для ЯЛ Р-спектроскопии ядра, имеющие полуцелый спин, например н, ГР, з Р, 1 С, ГК. [c.57]