Пусть к образцу, имеющему N протонов, приложено постоянное магнитное поле Н0. Если система находится в тепловом равновесии, то отношение числа протонов на нижнем уровне Л^_ (моменты, направленные вдоль поля) к числу протонов на верхнем уровне N+ {моменты, направленные против поля), согласно распределению Больцмана,[1, С.212]
ЭПР - это явление резонансного поглощения энергии электромагнитных волн парамагнитными частицами, помещенными в постоянное магнитное поле. Термин "резонанс" отражает необходимость строгого соответствия между разностью энергетических уровней и энергией кванта электромагнитного излучения. Поглощение энергии индуцирует переходы между энергетическими уровнями, обусловленные различной ориентацией магнитных моментов электронов (а не ядер, как в случае ЯМР) в пространстве. Поскольку магнитный и механический момент полностью заполненных электронных оболочек атомов равен нулю, метод ЭПР применим только для систем с ненулевым суммарным спиновым моментом электронов, т.е. для парамагнитных систем с незаполненной до конца оболочкой. К ним относятся:[3, С.277]
Процесс релаксации дипольной подсистемы можно наблюдать, если вновь включить через некоторое время ожидания t <С Г, сильное постоянное магнитное поле Яо. Возникающая-за время г <С TI намагниченность пропорциональна упорядоченности дипольной системы и по величине меньше равновесной намагниченности Мо- Уменьшение намагниченности в зависимости от времени ожидания характеризуется постоянной времени TID, называемой временем спин-решеточной релаксации дипольной подсистемы.[4, С.254]
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) основан на поглощении энергии переменного электромагнитного поля определенной частоты ядрами (протонами и др.), помещенными в постоянное магнитное поле [5]. Другими словами, ЯМР обусловлен резонансными переходами между уровнями магнитной энергии атомных ядер во внешнем магнитном поле в области радиочастот (1-500 МГц). Сигналы ЯМР были впервые получены в 1945 г. Блохом на протонах воды и Пурселлом на протонах парафина; за это открытие они были в 1952 г. удостоены Нобелевской премии. Метод ЯМР выгодно отличается от других методов исследования тем, что не требует непосредственного контакта с образцом, не вносит абсолютно никаких возмущений в исследуемые объекты, является экспрессным [6].[3, С.251]
Экспериментальные методы исследования ядерного магнитного резонанса позволяют непосредственно наблюдать сигнал резонанса и измерять продольное та и поперечное т2 времена релаксации. В опытах по ядерному резонансу исследуемое вещество (образец) помещается в цилиндрическую катушку индуктивности настроенного высокочастотного контура, связанного с генератором высокой частоты. Перпендикулярно оси катушки прикладывается сильное постоянное магнитное поле Я0, поляризующее ядерные моменты в образце.[1, С.217]
Рассмотрим поведение ядра со спином !/з, например 'Н, В магнитном поле напряженностью /Л, ядра с магнитным моментом ц располагаются на двух уровнях с энергиями +ц//о и — Ц# , что соответствует двум орнентаци-ям* магнитного момента- ориентации, совпадающей с направлением приложенного магнитного поля (параллельная ориентация, нижний энергетический уровень), и ориентации, противоположной направлению приложенного поля (антнпараллельная ориентации, верхний энергетический уровень). Разность энергий уровнен составляет 2ц//0. При воздействии на ядро электромагнитного излучения с частотой лро протон в параллельной ориентации поглощает энергию ДС=Л\'0 и может перейти на верхний энергетический уровень с аи-тинараллелькой ориентацией (зсемановекое расщепление) при условии равенства энергии между уровнями и энергии поглощаемого излучения. Отсюда следует, что резонанс будет наблюдаться при условии ^=2ц//0. В ЯМР •спектрометрах обычно используются постоянное магнитное поле с Н = — 14000—71000 Ге, и по этому уравнению можно рассчитать V для ядер различной природы. Например, для ядра 'Н при Н0— 14 000 Гс частота электромагнитного излучения, лри которой имеет место резонанс, составляет 60 МГц, а для ядра «С \ч>- 15 1 МГц.[2, С.77]
ЯМР спектроскопия основана на способности вещества, помещенного в постоянное магнитное поле, поглощать энергию радиочастотного излучения. Это явление обусловлено тем, что ядра некоторых изотопов обладают магнитным моментом[6, С.250]
Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)—явление резонансного поглощения энергии радиочастотного излучения ядрами атомов вещества, помещенного в постоянное магнитное поле. Это явление наблюдается для ядер, обладающих магнитным моментом.[5, С.27]
Установлено, что магнитное поле оказывает заметное влияние на полимеризацию формальдегида в растворах Н2О под действием NaOH при 18° С; при этом постоянное магнитное поле снижает скорость полимеризации (пропорционально напряженности поля), а переменное — увеличивает ее. В случае диэтил-амина в спиртовых растворах это менее очевидно1601.[9, С.172]
Наиболее важными для ЯМР спектроскопии полимеров являются ядра 1Н, 13С, 18F, 16N, 28Si, S1P, спин которых /= 1/2 (табл. 2.1). Ядро со спином 1/2, помещенное в постоянное магнитное поле Я0, может находиться в двух состояниях, в одном из которых проекция магнитного момента на направление поля параллельна, а в другом — антипараллельна полю. Энергия ядра во втором состоянии больше, чем в первом: разность энергетических уровней выражается формулой[6, С.250]
ЭПР (electron spin resonance, Eloktronenspin-Kesorianz, resonance paramagnetique electroniqiie) — явление резонансного поглощения энергии электромагнитных волн парамагнитными частицами, помещенными в постоянное магнитное поле. Неспаренные электроны парамагнитных частиц ориентируются в постоянном магнитном поле так, что их собственный момент количества движения (спин) направлен либо по полю, либо против поля. Разность энергий этих двух состояний (или зеемановских уровней) есть энергия зеемановского расщепления gfiH, где Н — напряженность постоянного магнитного поля, Р — магнетон Бора, g — фактор спектроскопич. расщепления.[7, С.476]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.