Дәріс кіріспе. Физикалық зерттеу әдістерінің жалпы сипаттамасы
ДӘРІС 10. ЯМР спектроскопиясы
жүктеу/скачать 1,83 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- , мұндағы е
- І=1/2, 3/2, 5/2,…
| ДӘРІС 10. ЯМР спектроскопиясы
ЯМР құбылысының физикалық негіздері. Релаксация және сызықтың ені ЯМР құбылысын алғаш рет американдық физиктер Ф.Блох пен Э.М.Парселл байқаған. ЭПР спектроскопиясындағыдай, бұл әдісте сыртқы магнит өрісінде пайда болатын спинді жүйелердің зееман деңгейлерінің арасындағы резонансты ауысулар зерттеледі. Осы екі әдістің арасындағы айырмашылығы теория мен эксперименттегі айырмашылықтарға келтіретін – зерттелетін бөлшектердің магнит моменттерінің абсолюттік мәндері мен таңбаларында және әрекеттесулерінде жатады. Сонымен қатар, зерттелетін объектілердің және шешілетін есептердің сипаттамаларымен ерекшеленеді. Ядролардың қомақты бөлігінің І спині нольден ерекше болады, яғни қозғалыс санының меншікті бұрыштық моменті P=ħІ. Ядроның заряды оң болғандықтан, яғни І>0 болғанда (классикалық моделі – айналатын зырылдауық) ол параллельді магнит моментімен P спиатталады: n=gnnI (5.42) мұндағы gn – ядролық g-фактор (протон үшін 5,5849-ға тең болатын берілген ядроның өлшемсіз тұрақтысы), – ядролық магнетон деп аталатын протонның магнит моменті. , мұндағы е – протонның заряды; mn – протонның массасы, с – жарық жылдамдығы. Атомдардың ядролары 1/2 спині бар протон мен нейтрондардан тұрады, осы себептен ядроның суммалық спинінің мәні ядродағы бөлшектердің спиндерінің жұпталғанына немесе жұпталмағанына байланысты. Келесі заңдылықтар белгілі: ядроның заряды мен массалық саны жұп болғанда ядроның спині І=0 болады (мысалы, кең тараған 12С, 16О, 32S, т.б. изотоптарда); заряды тақ, ал массалық саны жұп болатын ядроның спині І=1, 2, 3… болады (мысалы, 2H, 10B, 14N, 30P, т.б. изотоптарда); массалық саны тақ болғанда және зарядының кез-келген мәнінде ядро спині бөлшекті болады І=1/2, 3/2, 5/2,… (мысалы, 1Н, 11В, 13С, 17О, 19F, 27Al, 31Р, т.б. изотоптарда кездеседі). Сыртқы магнит өрісі жоқ кезде ядролық магнит моментінің векторының кез келген ориентацияларының ықтималдықтары бірдей, яғни кванттық спин жүйелері азғындалған. Индукциясы В тұрақты магнит өрісі әсер еткенде жүйелердің азғындалуы жойылады да, ядроның спиндері мен магнит моменттерінің 2І+1 дискретті бағытталуы пайда болады. І=0 үшін сыртқы өрістегі энергиялық деңгейлердің бөлінуі болмайды. Протонның (немесе спині І=1/2 басқа бөлшектің) магниттік квант санының тек қана екі мәні mІ=1/2, mІ=-1/2, яғни, энергиялары (5.13)-теңдеумен анықталатын екі спиндік күй болуы мүмкін: жүктеу/скачать 1,83 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|