第三章-核磁共振波譜法(已修改)
2024-09-02 00:16 本頁面
【正文】 核磁共振波譜法 Nuclear Magic Resonance NMR 167。1 核磁共振的基本原理 核 磁 共振 強(qiáng)磁場中 原子 核的自旋運(yùn)動 無線電波 電磁輻射 ?核磁共振 （ Nuclear Magic Resonance Spectroscopy) NMR是由 磁性核 在強(qiáng)磁場中 ， 受無線電波 幅射 而產(chǎn)生核自旋能級 躍遷 ， 導(dǎo)致核磁矩方向改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流 ，這種現(xiàn)象稱為 核磁共振 。 兆赫頻率器 接受器及放大器 示波器及記錄器 磁鐵 磁鐵 圖 16—1 核磁共振 儀 示意 圖 ?核磁共振儀示意圖解釋 照射的無線電波 (射頻波 )是由照射頻率發(fā)生器產(chǎn)生，通過照射線圈 R作用于樣品上。樣品溶液裝在樣品管中插入磁場，樣品管勻速旋轉(zhuǎn)以保障所受磁場的均勻性。用掃場線圈調(diào)節(jié)外加磁場強(qiáng)度 ,若滿足某種化學(xué)環(huán)境的原子核的共振條件時，則該核發(fā)生能級躍遷，核磁矩方向改變，在接收線圈D中產(chǎn)生感應(yīng)電流 (不共振時無電流 )。感應(yīng)電流被放大、記錄，即得 NMR信號。若依次改變磁場強(qiáng)度，滿足不同化學(xué)環(huán)境核的共振條件，則獲得核磁共振譜。 原子核的自旋和自旋磁矩 原子核的自旋運(yùn)動： 自旋量子數(shù) (I) 原子的質(zhì)量數(shù) (A) 和原子序數(shù) (Z) ? 自旋量子數(shù) I = 0 的原子核： 沒有自旋運(yùn)動 ? 自旋量子數(shù) I≠0 的原子核： 都有自旋運(yùn)動 原子核自旋 微電流 磁性核 自旋磁矩 （ μ） μ= γP γ為旋磁比： γ值越大，核的磁性越強(qiáng)， 檢測靈敏度越高 ? 1H 107 T1 s1 ? 13C 107 T1 s1 ? 自旋角動量（ P） 自旋磁矩 μ 自旋軸 原子核在外磁場 B0中的自旋運(yùn)動 —— 進(jìn)動 重力場中陀螺的運(yùn)動 自旋量子數(shù) I= 1/2 的自旋核在外磁場中的運(yùn)動 Larmor進(jìn)動 核回旋的頻率 (ν0) Larmor頻率 場 中的空 間 取向 量子化 在外加磁 場 （HO）中， 質(zhì) 子自旋所 產(chǎn) 生的磁矩有兩種取向： 與 HO同向或反向， 對應(yīng) 于或兩個自旋 態(tài) 。 12m = m = +12H0?N?N產(chǎn) 生 能 級 差與 H 0 同 向 ， 低 能 級m = + 12高 能 級與 H 0 反 向 ， 12m = 核磁矩在外磁場中的能量
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