1: Основна теорія ЯМР
- Page ID
- 19472
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
У цьому розділі представлений основний огляд теорії сучасного ЯМР. Читачам, зацікавленим у більш поглибленому розгляді цієї теми, рекомендується використовувати ресурси, перелічені на довідковій сторінці в кінці цього розділу. Вбудовані анімації в веб-книзі http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/ автором професора Хорнака робить цей сайт особливо корисним для студентів, які дізнаються про ЯМР.
Цей розділ допоможе вам відповісти на наступні питання:
- 1.1: Що таке спин?
- Основи ЯМР починаються з розуміння того, що ядро, що належить елементу з непарним атомним або масовим номером, має ядерний спін, який можна спостерігати. Приклади ядер зі спіном включають 1H, 3H, 13C, 15N, 19F, 31P і 29Si. Всі ці ядра мають спина ½. Інші ядра, такі як 2H або 14N, мають спін 1. Ядра з парними атомними та масовими числами, такими як 12C та 16O, мають спін 0 і не можуть бути вивчені ЯМР. Наступне вступне обговорення ЯМР обмежується спином ½ ядер
- 1.9: Що таке вільне індукційне розпад?
- Сигнал, який ми виявляємо, називається вільним індукційним розпадом і виробляється макроскопічною намагніченістю після імпульсу. Намагніченість зазнає декількох процесів у міру повернення до рівноваги. Спочатку відразу після імпульсу поперечна складова макроскопічної намагніченості почне прецидувати на своїй частоті Лармора. Ця попередня намагніченість спонукає змінний струм в котушці (тій самій, що використовується для генерації радіочастотного імпульсу), намотаної навколо зразка.
- 1.10: Як релаксація Tі T₂ впливає на спектри ЯМР?
- Розпад FID відповідає втраті інтенсивності макроскопічного вектора намагніченості в площині xy (званої поперечною площиною) процесом, званим спін-спінової релаксацією (або поперечною або T2) релаксацією. Відновлення намагніченості вздовж осі z (поздовжньої) до її положення рівноваги відбувається процесом, званим спінової решіткою (або поздовжньою або T1 релаксацією). Релаксація Т1 відбувається через взаємодію ядер з гратами.