Электронды парамагниттік резонанс (эпр)
жүктеу/скачать 63,52 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Электрондық парамагниттік резонансты
- S>l/2
- Электронды-тербелмелі айналу спектрі.
- ЭПР шарттары.
|
Электронды парамагниттік резонанс (ЭПР) әдісі тұрақты магниттік өрісте парамагнитті бөлшектердің электромагнитті толқындары резонанстық сіңіру құбылысына негізделген. Электрондық парамагниттік резонансты (ЭПР. ESR) Е.К.Завойский (1944) ашқан. Бұл тұрақты магниттік моментке ие болатын, құрамында бөлшектері (атомдары, молекулаларьі, иондары) бар жүйенің өзіне электромагниттік өріс знергиясын резонансты сіңіру кұбылысы. Мұндайда кеңістікте әр түрлі бағыттағы магниттік моментімен байланысқан энергетикалық деңгейлері арасында энергияның сіңірілуі индукцияланады. Тұрақты магниттік өріс жоқ кезде магниттік моменттер емінеркін бағытталып, жүйенің күйі энергия бойынша төмендейді, ал моменттер қосындысы нөлге тең. Магниттік өрісті берген кезде жүйедегі төмендеу алынады да, өріс бағытындағы магниттік моменттік проекциясы квантталу ережесіне сәйкес белгілі мәндерге ие болады, деңгей энергиясы (Е0) ыдырайды. Ондағы туындайтын деңгейшелердің арақашықтығы өрістің кернеулігіне тэуелді болады. ЭПР спектрі дегеніміз, спиндік жүйенің электромагниттік энергияны сіңіруін тіркейтін, орнықты да тұрақты қондырғы. ЭПР спектрінің негізгі параметрлері интенсивтік, резонанстық сызықтың пішіні мен ені, g-фактор, жұқа және асқын жұқа құрылым болып саналады. Іс жүзінде сіңіру қисығынын бірінші туындысы - жиі, ал екіншісі сиректеу тіркеледі. Бұл қисықтар алынатын мәліметті айқындап, сезімталдылықты арттыруға мүмкіндік береді. Жұқа құрылымҚұрамында бірден көп жүптасқан электроны(S>l/2) бар парамагниттік иондардың ЭПР спектрінде туындайды. Мысалы, S = 3/2 бар ионға тұрақты магнит өрісін бергенде (2S + 1) деңгейше түзіледі, онда бос иондардың ара қашықтығы бірдей, квантты сіңіргенде бір резонансты сүйірше байқалады. Иондық кристалда ондағы кристалдық өрістің бірдей болмауынан спиндік жүйедегі жарғы деңгейшелер аралықтары әр түрлі болады. Нәтижесінде электромагниттік сәуле шығаруды сіңіру өрістің әр түрлі мәнінде жүреді. Бұл ЭПР спектрінде үш резонанстық сызықтың пайда болуына келтіреді. Әсіре жуқа құрылымдағы ЭПР спектрлері – жұпғаспаған электронның магниттік моментінің ядро магниттік моментімен өзара әрекеттесуінен пайда болған маңызды мәліметтерді береді. Айталық сутек атомындағы жұптаспаған электронының магниттік және протонының ядролық спині пайда болған локальды өрісте орналасқан делік. Бұл жағдайда ядролық спиннің магниттік еріске катынасы екі түрлі бағыт алуына мүмкіндігі болады: осы өрістік тура және кері бағыты бойынша, ал бұл орбір зеемановтық деңгейдің екіге бөлінуіне келтіреді.Белгіленген жиілік кезінде бір резонанстық сіңіру сызықтарынып орнына аралығы, әсіре жұқа өзара әрекеттестік тұрақтысы деп аталатын екі сызық туындайды: a = 5,12 • 10-2 Тл. Жұптаспаған электронның I спині бар ядромен осындай әрекеттесуі болғанда ЭПР сіңіру сызықтары интенсивтікке тең (2 1+1) құрамдас бөлікке ыдырайды. Бұған эквиваленттік ядро спектрде тең орналаскан (и +1) эквидистантты орналасқан сызықтар пайда болады, бұлардың интенсивтікке қатысты биномды ыдырау коэффициентіне пропорционал (1 + X)". Жеке алынған нақты әрбір жағдайдағы ядролық спиндердің бағытталуы мультиплеттік және интенсивтік бағдарымен анықталады. Электронды-тербелмелі айналу спектрі. Егер заттардың бөлшектері инфрақызыл облыстан тыс жатқан жиіліктегі электромагниттік тербелісті талғап сіңіруге не таратуға қабілетті болса, электронды парамагниттік резонанс спектрі (ЭПР) немесе ядролық магниттік резонанс (ЯМР) спектрі пайда болады. ЭПР спектрлері жұптаспай қалған электрондардың магниттік деңгейлерге ауысуына байланысты болса, ЯМР спектрлері ядролардың магниттік деңгейлерге ауысуына сәйкес. ЯМР құбылысы магниттік өріске орналаскан магниттік ядролардың радиотолқындарды іріктеп, талғап сіңіруіне негізделген. Теориялық және тәжірибелік тұрғыдан алғанда ЯМР спектрі ЭПР спектріне көп ұқсас. Бұл екі құбылыстын бар айырмашылығы электрондар мен ядролардың магниттік моментіне байланыстылы-ғында, яғни ЯМР-де ядронын магниттік моменті, ЭПР-де электр-ондардың магниттік моменті негізгі болып саналады. ЭПР шарттары. ЭПР байқау үшін: жүйеде парамагниттік бөлшектер; өзгертілетін тұрақты магнит өрісі; белгілі жиілікті электромагниттік өрісі болуы керек. Резонанстық жұтуда таңдап алу ережесі Δms=±1 орындалу керек. ЭПР спектрі деп электромагниттік сәуленің жұтылған қуатының (Іж) тұрақты магнит өрісінің индукциясына (В) тәуелділігін Іж = ƒ(В) айтады. ЭПР спетрметрлерінде әдетте жұту сызығының туындысын алады, бұл тәсіл ЭПР сигналы кіші және нешер шешілгенде пайдалы. жүктеу/скачать 63,52 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|