ЭПР-поглощение резонанса

Ср( ди радиоспектроскопических методов большое значение имеют методы магнитной радиоспектроскопии — ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Эти методы основаны на том, что в веш,естве, помеш,енном в сильное магнитное поле, индуцируются энергетические уровни ядер (ЯМР) и электронов (ЭПР), отвечающие изменению спина ядра или спина электрона. Спиновые энергетические переходы соответствуют поглощению квантов радиоволн. [c.147]

В методе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) используется резонансное поглощение излучения электронами. Метод [c.147]

Электронный парамагнитный резонанс представляет собой явление поглощения излучения микроволновой частоты молекулами, ионами или атомами, обладающими электронами с неспаренными спинами. Называют это явление по-разному электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) , электронный спиновый резонанс и электронный магнитный резонанс . Все эти три термина эквивалентны и подчеркивают различные аспекты одного и того же явления. ЯМР и ЭПР характеризуются общими моментами, и это должно помочь понять суть метода ЭПР. В спектроскопии ЯМР два различных энергетических состояния (если I = 7г) возникают из-за различного расположения магнитных моментов относительно приложенного поля, а переходы между ними происходят в результате поглощения радиочастотного излучения. В ЭПР различные энергетические состояния обусловлены взаимодействием спинового момента неспаренного электрона (характеризуемого т = /2 для свободного электрона) с магнитным полем — так называемый электронный эффект Зеемана. Зеемановский гамильтониан, описывающий взаимодействие электрона с магнитным полем, дается выражением [c.5]

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]

В последние годы свободные радикалы стали обнаруживать и изучать методом электронного парамагнитного резонанса. Метод заключается в резонансном поглощении энергии переменного высокочастотного магнитного поля парамагнитным веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. На экране осциллографа возникают спектры электронно-парамагнитного резонанса (ЭПР) исследуемого парамагнитного вещества. Все свободные радикалы обладают парамагнитными свойствами, но каждый радикал имеет свой характерный спектр. [c.40]

Применимость соотношения (4.98) для оценки вероятности того, что нейтрон избежит резонансного поглощения в поглощающей среде, зависит от параметров резонансов. Параметры резонансов определяются максимальной величиной о Е) резонансного пика и ш и р п н о й резонанса. Шириной резонанса Г обычно принято считать поперечное сечение (в энергетических единицах) резонанса на высоте, равной половине максимальной величины кривой о (Е) (рис. 4.18, а). Очевидно, что если резонанс широкий [c.75]

В соответствии с уравнением (10.19) плотность столкновений представляет собой умеренно гладкую функцию энергии при условии, что система не слишком сильно поглощает нейтроны. С другой стороны, поток резко уменьшается в каждом резонансе. Рассмотрим выражение для поглощений на единичный интервал энергии [c.471]

Вообще говоря, ширина резонанса поглощения Г много меньше Следовательно, можно предположить, что — не зависит от энергии, [c.503]

Спектры протонного магнитного резонанса позволяют четко определять, является ли алкан разветвленным или нормального строения на основании интегральной кривой резонансного поглощения. Однако полная расшифровка этих спектров затруднена, так как для протонов различного типа в молекулах метановых углеводородов разница в химических сдвигах невелика. [c.46]

Парамагнитным резонансом называется явление резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля системой, включающей в себя частицы (атомы, молекулы, ионы), обладающие постоянным магнитным моментом. Это поглощение индуцирует переходы между энергетическими уровнями, обусловленными различной ориентацией магнитных моментов частиц в пространстве. [c.224]

Когда наблюдаются переходы между энергетическими уровнями, связанными с наличием магнитного момента у атомных ядер, резонансное поглощение называется ядерным магнитным резонансом (ЯМР, ММР). Если поглощение индуцирует переходы между уровнями, обусловленными различной пространственной ориентацией магнитного момента электрона, говорят об электронном парамагнитном резонансе (ЭПР, Е8Н). Электронный парамагнитный резонанс был открыт в СССР К- Завойским в 1944 г. [c.224]

Уравнение (IX.15) показывает, что наблюдать поглощение можно, изменяя как Н, так и V. Однако практически более удобно сканирование Н. При этом фиксируется частота переменного поля V, а следовательно, и величина кванта /IV. Изменением величины Н достигается прохождение через резонанс (рис. 79). Спектр ЭПР представляет собой зависимость поглощенной мощности переменного поля от напряженности внешнего магнитного поля Н. Из уравнения (IX. 15) видно, что положение спектра поглощения ЭПР не может быть охарактеризовано только величинами Н или V. Вместо ТОГО чтобы приводить одновременно обе величины Яо и V, используется величина g=h HQ. [c.231]

Экспериментальные методы, применяемые для определения и характеристики структуры полимерных цепей и их совокупностей, упоминались в общем обзоре гл. 1. Дополнительную информацию по дифракции рентгеновских лучей [3], рассеянию нейтронов [4—6], электронов и света [4, 52, 53], оптической и электронной микроскопии [3, 14Ь], термическим [3, 54] и вязкоупругим свойствам [14с, 55—57] и методу ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [3] можно получить из источников, указанных в списке литературы к данной главе. В гл. 5 и 6 соответственно будут рассмотрены методы инфракрасного поглощения (ИКС) и ЭПР. [c.35]

Исследование фторированного волокна методом электронного парамагнитного резонанса [6-177] показало присутствие в спектре, кроме линий сверхтонкой структуры, синглетной линии в центре спектра с меняющейся интенсивностью в различных партиях углеродного волокна. По-видимому, появление этой линии связано с непрореагировавшим углеродом, содержание которого в различных партиях различно. О неоднородности фторуглерода свидетельствует.и различная интенсивность ЭПР поглощения в отдельных партиях. [c.400]

Качественная идентификация компонентов анализируемой смеси производится одним из следующих методов химическим микроанализом по характерным окраскам, появляющимся в результате взаимодействия анализируемого вещества с добавляемым реагентом, по спектрам поглощения в ультрафиолетовой или инфракрасной областях по спектрам флуоресценции по масс-спектрам или же по спектрам ядерного магнитного резонанса. [c.98]

В методе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) используется резонансное поглощение радиоволн электронами. Метод ЭПР применяется для исследования парамагнитных веществ, т. е. имеющих непарные электроны. [c.179]

Строение и свойства полимеров в последние годы начали исследовать методами радиоспектроскопии. Наиболее важен раздел радиоспектроскопии, связанный с магнитными свойствами электронных оболочек молекул и атомных ядер, поэтому его называют спектроскопией магнитного резонанса или просто магнитным резонансом, обусловленным поглощением энергии переменного магнитного поля имеющимися в веществе магнитными моментами, которое происходит на резонансной частоте. [c.267]

На практике действие на М обычно осуществляется при помоши изменений, у-составляюшей (М,,) намагниченности. ЯМР-спектрометр схематически изображен на рис. 9.5. Основное поле вдоль оси г создают большим магнитом, который снабжен вспомогательным источником переменного поля, называемого полем развертки, а источником осциллирующего поля служит катушка, расположенная вдоль оси х приемная катушка располагается вдоль оси . Согласно сказанному выше, частота прецессии вокруг оси г равна ыр = уН . Следовательно, шр можно изменять, варьируя И при помощи поля развертки — метод, часто используемый для достижения резонанса в экспериментах по ЯМР. Поле осциллирует с постоянной частотой ы, задаваемой прибором, а И, меняется до тех пор, пока ыд не совпадет с ш. В этот момент наблюдается резонанс, и, как мы увидим позже, вдоль оси у регистрируется максимальное поглощение. Резонанс может быть достигнут и другим путем — с помощью изменения частоты осциллирующего поля. [c.138]

В спектрах сложных смесай достаточно четко проявляются резонансные поглощения атомов С в насыщенных (10—50 м. д.) и ароматических (100—150 м. д.) структурах. К сожалению, эти полосы полностью перекрывают сигналы атомов С, соседствующих с атомами 8 и N [214, 215, 243]. Атомы О заметно сМещаюг области резонанса соседних С-атомов в более слабое поле, так что, алифатические и алициклические атомы в связях С—О — поглощают при 65—80 м. д., ароматические атомы С, замещенные группами ОН или ОК,— при 150—160 м. д., а атомы С в карбонильных группах — при 160—220 м. д. Предпринимались попытки детализации структурно-группового анализа нефтяных фракций на основе ЯМР С с раздельным определением первичных, вторичных, третичных и четвертичных атомов С, а также замещенных и незамещенных С-атомов, входящих в состав ароматических систем [69]. Однако обоснованность такого подхода к анализу [c.31]

На этом явлении и основан метод ЭПР при постоянной частоте электромагнитного излучения и медленном изменении внешнего магнитного поля регистрируется изменение поглощаемой в образце мощности. В применяемых спектрометрах ЭПР автоматически регистрируется интенсивность поглощения или ее производная как функция напряженности статического магнитного поля. Обычно в спектрометрах ЭПР при напряженности Я = 3200Э (1Э (эрстед) = [1000/4п]А/м) явление резонанса наблюдается при частоте излучения ч 9000 мГц (>. = 3 см), т. е. в радиочастотной области (радиоспектроскопия). По интенсивности полосы в спектре ЭПР можно судить о концентрации частиц с неспаренными спинами электронов в веществе. [c.148]

Активная зона реактора всегда имеет относительно высокую концентрацию деляш нхся материалов, для которых характерно наличие большого количества резонансов (рпс. 4. 19) в сечении иоглош сния. В этом случае с помощью уравнения (4,98) могут быть сделаны лишь предварительные грубые он енкп резонансного поглощения. Для более точного определения вероятности нейтрону избо кать резонансного поглощения и этих случаях должны быть применены иные методы. Возникающая при атом принципиальная [c.77]

Отметим, что о есть лгакспмалыгая (пиковая) величина резонанса (поглощение-Ь рассеяние). Все соотпошепия, виеденньЕе здесь, справедливы в системе центра масс л — приведенная длина волны иейтрона, определяемая выражением [c.498]

Методы расчетов резонансных интегралов, описанные в предыдущих параграфах этой главы, являются обобщением основных результатов некоторых наиболее поздних исследований теории расчета резонансных интегралов. В частности, так называемые NR- и N111 А-нрпближения могут быть использованы для получения первых оценок вклада в эффективный резонансный пнтеграл разрешенных резонансов. Для основных горючих материалов — и — резонансы разрешены вплоть до 500 и 400 эв соответственно. Ошибку, связанную с упрощенной трактовкой процесса замедления, можно уменьшить, если выбрать должным образом эффективную ширину линии Вигнера для каждого отдельного резонанса. Эта величина Г определяется как отрезок на энергетической шкале, внутри которого резонансное поперечное сечение, в том числе рассеяние и поглощение, с учетом допплеровского уширения равно или больше нотенцпального сечення рассеяния, определяемого формулой (6.177). Заметим, что в действительности эффективная ширина зависит в общем случае от расноложения материалов в системе. [c.506]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

Если же это поле начнет вращаться вокруг направления поля Иг. (т. е, если оно будет переменным), то когда частота этого вращения достигнет частоты прецессии ядра, произойдет поглощение ядром кванта энергии. Это поглощение называется резонанс-иьвг. [c.38]

Рассмотрим зависимость величины йодных чисел, интенсивности поглощения протонного магнитного резонанса в области 5+6 и интенсивности поглощения свободных радикалов в спектре ЭПР для фракций коксования остатка западносиОщ)ской товарной нефти (рис.2). 1 )афик свидетельствует об отсутствии соответствия между поглощением в спектре ПМР в области 5-6 м.д. и величинами йодных чисел. Последние медленно убывают с увеличением температуры кипения фракции, тогда как олефиновые протоны отсутствует в дистиллятах, кипящих выше 250-300°С. [c.20]

В принципе метод ЯМР может быть использован для изучения всех систем, содержащих парамагнитные ядра. Однако слабый ядер-пый магнетизм требует применения очень сильных магнитных полей, что затрудняет использование этого метода. В настоящее время метод ЯМР применяется 1лавным образом при исследовании протонного резонанса в атомах водорода, который обладает сравнительно большей чувствительностью. Это применение основано на том, что частота протонного резонансного поглощения в спектре ЯМР зависит от природы групп органического соединения, содержащих атомы водо- [c.62]

Если такой спиновой ансамбль облучать радиочастотным полем Я, таким образом, чтобы его магнитный вектор вращался в плоскости ху в направлении прецессии ядерных моментов, т. е. перпендикулярно вектору Яо, и частота удовлетворяла соотношению Vb4 = vq (условие резонанса), то происходит поглощение энергии радиочастотного поля. В соответстнии с распределением Больцмана в направлении поля Яо будет ориентировано большее число ядер, чем в иротивоположном направлении. В результате такого распределения состояний в образце создается намагниченность Л/, направленная вдоль оси 2. [c.255]

Согласно принципу неопределенности Гейзенберга АхАЕ=/г, время жизни в данном энергетическом состоянии влняст па определенность зиачения энергии в этом состоянии. Следовательно, от величины Т должна зависеть ширина резоиаисной линии. Поглощенная энергия может передаваться частицами не только за счет теплового движения, но и за счет так называемого спин-спинового взаимодействия. В ядерном магнитном резо 1аисе такое взаимодействие обычно наблюдается у связанных друг с другом частиц с магнитным енином. На каждый магнитный момент ядра действует не только постоянное магнитное поле Яо, но и слабое локальное ноле Ялок, создаваемое соседними магнитными ядрами. Магнитный диполь на расстоянии г создает поле для протона это поле равно 14 Э на расстоянии 1 А. С ростом г напряженность поля Яло быстро падаст, так как существенное влияние могут оказывать только ближайшие соседние ядра. По величине разброса локального поля Ядок при помощи уравнения резонанса мол<но найти разброс частот ларморовой прецессии [c.256]

Среди спектроскопических методов для исследования химического состава нефти наибольшее значение получили анализы по спектрам комбинационного рассеяния света, по спектрам поглощения в инфракрасной и ультрафиолетовой области, масс-спек-троскопия, а в последнее время и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроокопия). [c.61]

Азобензол по своему спектру очень сильно отличается от 4,4 -бис-диметиламииоазобензола, но в сернокислотном растворе кривые поглощения обоих соединений почти идентичны, так как вследствие солеобразования у диметиламиногрупп не остается больше неподеленных пар электронов, и резонанс иарушается. [c.604]

Вероятности переходов с нижнего уровня на верхний и обратно одинаковы. Число переходов пропорционально населенности соответствующего уровня. Согласно больцмаиовскому распределению з > fJi. поэтому переходы с поглощением энергии преобладают над обратными. Таким образом, в системе свободных радикалов наблюдается резонансное поглощение энергии высокочастотного поля, детектируемое как сигнал ЭПР. Принципиальная схема прибора для изучения электронного парамагнитного резонанса приведена на рис. 5. [c.22]

При определенных условиях наблюдается испускание и поглощение гамма-квантов атомными ядрами ряда более тяжелых элементов, начиная с железа, без заметного изменения их энергетического состояния за счет энергии отдачи. Последняя распределяется между всеми атомами твердого вещества и, таким образом, снижается до величины, значительно меньшей очень малой естественной ширины возбужденных уровней, составляющей всего 10-10—10- 5 величины энергии возбуждения, и это позволяет наблюдать резонанс излучателя и поглотителя гамма-квантов — эффект Мёссбауэра. Важно то, что резонансная энергия гамма-квантов зависит от состава и электронной конфигурации твердого вещества. Это позволяет более глубоко изучать природу твердого вещества, определять его электронную структуру, валентное состояние элементов, находящихся в составе данного вещества. Излучателем и поглотителем гамма-квантов при излучении мёссбау-эровских спектров служат вещества, содержащие атомные ядра одного и того же элемента (например, атомы в возбужден- [c.133]

Измерение ЯМР-поглощения при различных значениях постоянного поля позволяет получить распределение локальных полей N H). График Q(Я) в зависимости от Я называется линией ядерного магнитного резонанса (рис. VIII. 1). [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология