ЯМР — различия между версиями
VEK (обсуждение | вклад) м (→Техника эксперимента.) |
VEK (обсуждение | вклад) м (→Техника эксперимента.) |
||
| (не показаны 2 промежуточные версии этого же участника) | |||
| Строка 2: | Строка 2: | ||
ЯМР обычно наблюдается в однородном постоянном [[магнитное поле|магнитном поле]] B1, на которое накладывается слабое радиочастотное поле B2, перпендикулярное B1. Явление ЯМР открыли Ф. Блох и Э. Пёрселл (1946), за что были в 1952 удостоены [[Нобелевская премия|Нобелевской премии]]. | ЯМР обычно наблюдается в однородном постоянном [[магнитное поле|магнитном поле]] B1, на которое накладывается слабое радиочастотное поле B2, перпендикулярное B1. Явление ЯМР открыли Ф. Блох и Э. Пёрселл (1946), за что были в 1952 удостоены [[Нобелевская премия|Нобелевской премии]]. | ||
| − | Возможны две ориентации магнитного момента ядра: "по полю" и "против поля". Возникающие два уровня энергии за счёт взаимодействия [[магнитный момент|магнитного момента]] ядра с внешним полем | + | Возможны две ориентации магнитного момента ядра: "по полю" и "против поля". Возникающие два уровня энергии за счёт взаимодействия [[магнитный момент|магнитного момента]] ядра с внешним полем B<sub>1</sub> разделяет энергия ΔE=2μB<sub>1</sub>. При условии, что hν<sub>2</sub>=ΔE или ω<sub>2</sub>=γB<sub>1</sub>, где h- постоянная Планка, v<sub>2</sub>- частота радиочастотного поля B<sub>2</sub>, w<sub>2</sub>- его циклическая частота, γ- т.н. [[гиромагнитное отношение]] ядра, наблюдается [[резонансные явления|резонансное]] поглощение энергии поля B<sub>2</sub>, называемое ЯМР. |
| Строка 9: | Строка 9: | ||
Область спектра, в которой имеется детектируемый сигнал с одним или несколькими максимумами, называется линией поглощения ЯМР. Шириной линии поглощения называют ширину наблюдаемой линии, измеренной на половине максимальной интенсивности, и выраженной в Гц.[[Изображение:Pmr.jpg|thumb|320px|Пример спектра протонного магнитного резонанса (ПМР)]] | Область спектра, в которой имеется детектируемый сигнал с одним или несколькими максимумами, называется линией поглощения ЯМР. Шириной линии поглощения называют ширину наблюдаемой линии, измеренной на половине максимальной интенсивности, и выраженной в Гц.[[Изображение:Pmr.jpg|thumb|320px|Пример спектра протонного магнитного резонанса (ПМР)]] | ||
| + | |||
| + | Чаще всего применяется так называемый <b>ПМР</b>- протонный магнитный резонанс 1H (ядра атомов водорода). Также различают ЯМР тяжелых изотопов (содержащих на 1 нейтрон больше, чем преобладающие в природе изотопы этих элементов) углерода <sup>13</sup>C, азота <sup>15</sup>N, фтора <sup>19</sup>F, кремния <sup>29</sup>Si фосфора <sup>31</sup>P. Резонанс других ядер используется гораздо реже. | ||
Основным параметром спектров ЯМР является т.н. [[химический сдвиг]]- отношение разности наблюдаемого сигнала ЯМР и некоторого условного эталонного сигнала к частоте эталона, взятое с соответствующим знаком, и выраженное в миллионных долях (м.д.). Величины хим. сдвигов обладают существенной характеристичностью, и позволяют определять по спектрам ЯМР наличие определённых молекулярных фрагментов. Соответствующие данные о хим. сдвигах различных ядер публикуются в учебных пособиях, справочных таблицах, базах данных ит.п. | Основным параметром спектров ЯМР является т.н. [[химический сдвиг]]- отношение разности наблюдаемого сигнала ЯМР и некоторого условного эталонного сигнала к частоте эталона, взятое с соответствующим знаком, и выраженное в миллионных долях (м.д.). Величины хим. сдвигов обладают существенной характеристичностью, и позволяют определять по спектрам ЯМР наличие определённых молекулярных фрагментов. Соответствующие данные о хим. сдвигах различных ядер публикуются в учебных пособиях, справочных таблицах, базах данных ит.п. | ||
Текущая версия на 01:10, 24 декабря 2007
ЯМР - ядерный магнитный резонанс, явление резонансного (резко усиленного) поглощения радиочастотной электромагнитной энергии веществом с ненулевыми магнитными моментами ядер, находящимися в постоянном магнитном поле. ЯМР обычно наблюдается в однородном постоянном магнитном поле B1, на которое накладывается слабое радиочастотное поле B2, перпендикулярное B1. Явление ЯМР открыли Ф. Блох и Э. Пёрселл (1946), за что были в 1952 удостоены Нобелевской премии.
Возможны две ориентации магнитного момента ядра: "по полю" и "против поля". Возникающие два уровня энергии за счёт взаимодействия магнитного момента ядра с внешним полем B1 разделяет энергия ΔE=2μB1. При условии, что hν2=ΔE или ω2=γB1, где h- постоянная Планка, v2- частота радиочастотного поля B2, w2- его циклическая частота, γ- т.н. гиромагнитное отношение ядра, наблюдается резонансное поглощение энергии поля B2, называемое ЯМР.
Техника эксперимента.
На явлении ЯМР основана широко применяющаяся спектроскопия ЯМР. Образец исследуемого вещества помещают как сердечник в катушку генерирующего контура (поле B2), расположенного в зазоре магнита, создающего поле B1. При ω2=ν2 наступает резонансное поглощение, что вызывает падение напряжения на контуре, в схему которого включена катушка с образцом. Падение напряжения детектируется, усиливается и подаётся на записывающее устройство.
Область спектра, в которой имеется детектируемый сигнал с одним или несколькими максимумами, называется линией поглощения ЯМР. Шириной линии поглощения называют ширину наблюдаемой линии, измеренной на половине максимальной интенсивности, и выраженной в Гц.
Чаще всего применяется так называемый ПМР- протонный магнитный резонанс 1H (ядра атомов водорода). Также различают ЯМР тяжелых изотопов (содержащих на 1 нейтрон больше, чем преобладающие в природе изотопы этих элементов) углерода 13C, азота 15N, фтора 19F, кремния 29Si фосфора 31P. Резонанс других ядер используется гораздо реже.
Основным параметром спектров ЯМР является т.н. химический сдвиг- отношение разности наблюдаемого сигнала ЯМР и некоторого условного эталонного сигнала к частоте эталона, взятое с соответствующим знаком, и выраженное в миллионных долях (м.д.). Величины хим. сдвигов обладают существенной характеристичностью, и позволяют определять по спектрам ЯМР наличие определённых молекулярных фрагментов. Соответствующие данные о хим. сдвигах различных ядер публикуются в учебных пособиях, справочных таблицах, базах данных ит.п.
Литература
Химическая энциклопедия,том 5, М:Большая Российская Энциклопедия, 1998.
