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:[4, С.277]
Явление магнитного резонансного поглощения можно наблюдать не только на ядрах, но и на электронах. Неспаренными электронами обладают, например, свободные радикалы и парамагнитные ионы, примеси донорного и акцепторного характера, электроны проводимости.[1, С.276]
И разумеется, наиболее детальное «зондирование» структуры молекулы, макромолекулы или макроскопического тела произойдет в условиях резонансного поглощения энергии, когда в системе есть релаксаторы или осцилляторы с собственной частотой v = I/TA. Повторяем, что безотносительно к эффектам квантования на этом •основана вся атомная и молекулярная спектроскопия с тем единственным (и непринципиальным) отличием, что непрерывный спектр заменяется линейчатым или полосатым. Рекомендуем читателям самим в этом убедиться.[1, С.52]
Таким образом, величины СТВ и g-фактора радикалов и их угловая зависимость дают информацию об электронной структуре радикалов - о типе орбиталей, их пространственной ориентации и плотности неспаренного электрона на s- и р-орбиталях| Поэтому площадь под кривой резонансного поглощения пропорциональна числу неспаренных электронов в образце. На практике провести вычисление абсолютного содержания свободных радикалов в образце очень трудно, и вместо этого сравнивают исследуемый образец со стандартом, содержащим известное число электронов. Отношение площадей под соответствующими резонансными кривыми позволяет определитьконцентрацию свободных радикалов в исследуемом образце. Общепринятым стандартом для таких измерений является дифенилпикрилгидразил (C6H5)2N-N-C6H2(NO2)3, который на 100 % состоит из радикалов. |[4, С.283]
Для статического случая, когда со = 0, e=l+4nNq2/m, а при ш-»-оо е=1. Значение е"-»-0 как при <о->-0, так и при со->°о (рис. 7.4), а при со = а>о оно проходит' через максимум: етах = = 4я^2/(т/ио). Сдвинутый по фазе компонент е" так же характеризует энергетические потери, как и в случае релаксации ди-польной поляризации. Резонансное поглощение для полимеров менее существенно, чем дипольные релаксационные потери. В случае резонансного поглощения области максимума к" и изменения е существенно уже, чем при релаксационных процессах. 7.1.6. Обработка экспериментальных данных[2, С.180]
Для статического случая, когда со =- 0, е' = 1 -f- 4nNq2/k, а при о -> оо, е" == ест. Значение е"->•(), как при <о->0, так и при w -> оо и проходит через максимум, равный е"Макс = (4nNq2/k) (1//ш0) при и = «о (рис. VII. 4). Сдвинутая по фазе компонента е" так же характеризует энергетические потери, как и в случае релаксации дипольной поляризации. Резонансное поглощение для полимеров менее существенно, чем дипольные релаксационные потери. В случае резонансного поглощения области максимума е" и изменения е' существенно уже, чем при релаксационных процессах.[1, С.239]
Для создания условий резонанса на исследуемый образец воздействуют дополнительным переменным полем Hi, отличной от со0 по величине или направлению, оно вызывало бы лишь небольшие кратковременные возмущения прецессии. Если же вращение поля HI синхронно с прецессией [и, то появляется постоянное возмущающее действие, опрокидывающее ц в отрицательное направление оси 2. Опрокидывание р, требует затраты некоторой энергии, которая поступает из источника поля Яь Эта энергия и фиксируется в виде сигнала резонансного поглощения.[3, С.222]
Временную развертку спектральной картины технически удобнее осуществлять с помощью достаточно медленного периодического изменения напряженности магнитного поля около ее резонансного значения Н0. При наступлении резонанса система ядерных магнитных моментов поглощает энергию высокочастотного магнитного поля, что приводит к увеличению активного сопротивления катушки индуктивности, т. е. к уменьшению добротности высокочастотного контура. Это вызывает периодическую амплитудную модуляцию высокочастотного напряжения на контуре. Напряжение усиливается, детектируется я подается на регистрирующий прибор (обычно катодно-лучевой осциллограф) с временной разверткой, синхронизированной с изменением магнитного поля. Дисперсионный компонент резонансного сигнала вызывает изменение реактивного сопротивления катушки, что ведет к фазовой модуляции, на которую амплитудный детектор не реагирует. Следовательно, регистрирующий прибор выписывает зависимость резонансного поглощения Q от напряженности магнитного поля Я. Такая схема регистрации может быть применена только тогда, когда интенсивность сигнала ядерного резонанса заметно превосходит уровень шума применяемого усилителя. Интенсивность резонансного сигнала при прочих равных условиях пропорциональна отношению %iH\, поэтому наилучшее отношение сигнал/шум наблюдается для полимеров, у которых т2 достаточно велико (для каучуков).[2, С.218]
Явление магнитного резонансного поглощения не ограничивается только магнитными моментами ядер. Такое поглощение можно[2, С.227]
Спектры магнитного резонанса. Явление резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля веществом, содержащим частицы (молекулы, атомы, ионы), обладающие постоянным магнитным моментом, называется парамагнитным резонансом. Магнитным моментом могут обладать ядра атомов (ядерный магнитный резонанс) и электроны (электронный парамагнитный резонанс).[5, С.417]
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.[6, С.27]
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.