Зеемановские уровни энергии

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]

Спин-решеточная релаксация. Поглотив энергию и перейдя на высший зеемановский уровень, частица через некоторое время Г, — время спин-решеточной релаксации— отдает эту энергию окружающим частицам — решетке , и переходит на низший уровень. Время [c.298]

Спин-решеточная релаксация. Поглотив энергию и перейдя на высший зеемановский уровень, частица через некоторое время Т- — время спин-решеточной релаксации — отдает эту энергию окружающим частицам — решетке , и переходит на низший уровень. Время определяет установление в системе равновесия между частицами на высшем и низшем зеемановском уровнях п = о (1—При наложении магнитного поля с высокой скоростью разность заселенности зеемановских уровней изменяется с конечной скоростью. [c.350]

Каждый уровень энергии расщепляется на 25-1-1 зеемановских подуровней, а каждый из этих подуровней на 2/ -f 1 компонент сверхтонкой структуры. [c.473]

Переменное поле высокой частоты, приложенное перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля, вызывает переориентацию неспаренных электронов, т.е. индуцирует переходы электронов между зеемановскими уровнями. Это поле забрасывает электроны на верхний уровень и сбрасывает их с верхнего уровня на нижний с равной вероятностью. Но поскольку число электронов на нижнем уровне больше, чем на верхнем, то число переходов снизу вверх больше, чем в обратном направлении. При большой мощности высокочастотного поля населенности обоих зеемановских уровней выравниваются, поглощение энергии высокочастотного поля отсутствует и сигнал ЭПР исчезает - это и есть насыщение ЭПР. [c.284]

В процессе релаксации решетка и спин-система обмениваются энергией. Этот обмен продолжается и в стационарном (равновесном) состоянии, когда число переходов с нижнего на верхний зееманов-ский уровень равно числу обратных переходов. В первом случае спин-система отбирает из решетки энергию А , а во втором, наоборот, спин-система отдает такую же энергию решетке. Если вероятность первого процесса равна (-) (переход с нижнего зеемановского уровня на верхний), а обратного И (+), то при равновесии [c.17]

Таким образом, в результате обмена энергией между решеткой и спин-системой в последней тоже устанавливается больцмановское распределение электронов по уровням. Переход с нижнего уровня на верхний в спин-системе может сопровождаться как переходом с одного из верхних уровней решетки на один нижний уровень, так и одновременным переходом с разных верхних уровней в решетке на один или несколько нижних уровней. Необходимо только, чтобы суммарная энергия всех фононов — квантов тепловых колебаний решетки — была равна разности энергий между зеемановскими уровнями. В первом случае говорят об однофононном, а в последнем [c.18]

Всякий раз, когда неспаренный электрон подвергается действию внешнего магнитного поля, энергетический уровень электрона претерпевает зеемановское расщепление [выражение (440) и рис. 105], которое, по-видимому, обусловлено взаимодействием между магнитным моментом электрона и магнитным полем. Рассмотрим взаимодействие между неспаренным электроном и протоном как между магнитными диполями. Спин протона 1 равен Ч2 и его магнитный момент не равен нулю (табл. 34). Если считать, что ось Z совпадает с направлением магнитного поля, то fiz (z-я компонента магнитного момента электрона) и (г-я компонента магнитного момента ядра) квантуются независимо друг от друга, принимая значения, определяемые выражениями (437) и (448). Поскольку энергия взаимодействия зависит от относительной ориентации двух магнитных моментов, каждый из двух энергетических уровней электрона Ms=+V2 расщепляется на два новых уровня, положение которых зависит от значения Mj. Один из них лежит ниже, а другой — выше первоначального (рис. 106). [c.241]

Примером наиболее простого случая является атом водорода. Так же как н для электрона, для протона (/ = имеет место эффект Зеемана. Поэтому его магнитный момент во внешнем магнитном поле может ориентироваться в 2/ + 1 = 2 направлениях, характеризуемых значениями т, = = При взаимодействии с обеими компонентами ядерного магнитного момента зеемановский уровень неспаренного электрона расщепляется на два других уровня. С учетом зеемановского терма ядра энергия электронного уровня определяется выражением [c.267]