Классический аспект
Требуемые условия завершения
С точки зрения классической физики описание взаимодействия ядерного спина с магнитными полями можно описать, используя модель вращающегося волчка. При этом разным ориентациям углового и магнитного момента будет соответствовать разная ориентация вращающихся ядер.
Квантовая механика допускает только определённые ориентации магнитного момента во внешнем магнитном поле. В частности, вектор магнитного момента ядра не может быть параллелен вектору напряженности внешнего магнитного поля. Кроме того, вращающийся волчок должен прецессировать вокруг вектора внешнего магнитного поля. Частота прецессии называется Ларморовой частотой.
Если мы хотим изменить угол между направлением прецессии и Нo, мы должны приложить силу, которая изменила бы направление оси прецессии. В ЯМР спектроскопии такая сила может возникнуть за счет приложения второго магнитного поля, перпендикулярного Нo.
Когда это второе магнитное поле Н1, вращается вокруг Нo с Ларморовой частотой, магнитный момент вращающегося ядра будет участвовать в двойной прецессии вокруг Нo и вокруг Н1. Поскольку Н1 много меньше Нo, частота прецессии вокруг Н1 много меньше частоты прецессии вокруг Нo. Такая двойная прецессия и приводит к изменению угла между осью прецессии магнитного момента ядра и Нo.
В соответствии с классической механикой угол между Нo и магнитным моментом вращающегося ядра может быть изменён на любую величину в зависимости от напряженности Н1 (на рисунке это изменение составляет почти 900). Поскольку квантовая механика ограничивает значения магнитного момента, то вращение Н1 с Ларморовой частотой приводит переходам из одной разрешенной ориентации в другую.
Правило отбора для изменения ориентации магнитных моментов в процессе ЯМР переходов состоит в том, что
ΔmI=±1
где mI - это проекции спинового момента на выбранную ось. Т.е. ЯМР переходы могут происходить только между близлежащими энергетическими уровнями.
Попытка: 38
К настоящему времени Вы заработали баллов: 0 из 0 возможных.
Классический аспект
С точки зрения классической физики описание взаимодействия ядерного спина с магнитными полями можно описать, используя модель вращающегося волчка. При этом разным ориентациям углового и магнитного момента будет соответствовать разная ориентация вращающихся ядер.
Квантовая механика допускает только определённые ориентации магнитного момента во внешнем магнитном поле. В частности, вектор магнитного момента ядра не может быть параллелен вектору напряженности внешнего магнитного поля. Кроме того, вращающийся волчок должен прецессировать вокруг вектора внешнего магнитного поля. Частота прецессии называется Ларморовой частотой.
Если мы хотим изменить угол между направлением прецессии и Нo, мы должны приложить силу, которая изменила бы направление оси прецессии. В ЯМР спектроскопии такая сила может возникнуть за счет приложения второго магнитного поля, перпендикулярного Нo.
Когда это второе магнитное поле Н1, вращается вокруг Нo с Ларморовой частотой, магнитный момент вращающегося ядра будет участвовать в двойной прецессии вокруг Нo и вокруг Н1. Поскольку Н1 много меньше Нo, частота прецессии вокруг Н1 много меньше частоты прецессии вокруг Нo. Такая двойная прецессия и приводит к изменению угла между осью прецессии магнитного момента ядра и Нo.
В соответствии с классической механикой угол между Нo и магнитным моментом вращающегося ядра может быть изменён на любую величину в зависимости от напряженности Н1 (на рисунке это изменение составляет почти 900). Поскольку квантовая механика ограничивает значения магнитного момента, то вращение Н1 с Ларморовой частотой приводит переходам из одной разрешенной ориентации в другую.
Правило отбора для изменения ориентации магнитных моментов в процессе ЯМР переходов состоит в том, что
ΔmI=±1
где mI - это проекции спинового момента на выбранную ось. Т.е. ЯМР переходы могут происходить только между близлежащими энергетическими уровнями.
Можно оценить величину частоты электромагнитного излучения, необходимого для осуществления переходов между различными уровнями протонных спинов в магнитном поле 2Т (20000 эрстед).
Мы знаем, что разность энергий уровней ΔЕ=ΔmiγhH0=γhH0
Мы знаем также, что частота излучения связана с разностью энергий соотношением Планка ΔЕ=hν=γhH0
для протонов γ=26.75х107radT-1s-1 и для поля 2Т
ν=(26.75х107radT-1s-1)(2T)/2π=85.19x106гц
Таким образом, для протонов в поле 2Т резонансная частота равна 85мгц.