ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
28
го уровня энергии на верхний энергия переменного поля (элек-
тромагнитной волны) поглощается. При переходе же с верхнего
уровня на нижний энергия уменьшается за счет дополнительного
электромагнитного излучения. В состоянии частицы с меньшей
энергией E
1
(нижний уровень) ее магнитный момент направлен
по внешнему магнитному полю, а в состоянии с меньшей энерги-
ей E
2
(верхний уровень) – против поля (см. рис. П2.1).
Из общего курса физики известно, что электромагнитное
излучение поглощается только тогда, когда энергия кванта излу-
чения (фотона) равна разности энергий разрешенных состояний
частицы (например, электрона, атома, ядра). Так как энергия фо-
тона h
ω
то, приравнивая энергию кванта внешнего электромаг-
нитного излучения разности энергий уровней
∆
Е (см. рис. П2.2),
можно найти резонансное значение частоты поглощения:
h
ω
=
∆
E=2
µ
.
B (П2.3)
где круговая частота
ω
= 2
π
f (с
- 1
), а f – обычная частота (Гц).
Если выразить магнитный момент через g-фактор (см. (П1.15),
(П1.16)), то это уравнение запишется в виде:
для электронов и атомов
h
ω
µ
=
gB
B
, (П2.4)
а для ядер
h
ω
µ
=
gB
Я
. (П2.5)
Возбуждение резонансных переходов электромагнитным полем,
имеющим частоту, определяемую этими соотношениями, носит
название магнитного резонанса
. Для атомов и молекул, у которых
парамагнетизм (наличие магнитного момента) определяется со-
стоянием электронов, этот резонанс называют электронным па-
рамагнитным резонансом или сокращенно ЭПР. Для ядер этот ре-
зонанс называют ядерным магнитным резонансом
или ЯМР.
Поскольку при одних и тех же значениях магнитного поля
частота ЭПР, как следует из (П2.4), (П2.5) и (П1.13), более чем в
1000 раз превышает частоту ЯМР, то методы наблюдения этих
резонансов качественно отличаются друг от друга. Обычные
электромагниты позволяют получать магнитные поля порядка
нескольких тысяч гаусс. Для таких магнитных полей частота на-
28
го уровня энергии на верхний энергия переменного поля (элек-
тромагнитной волны) поглощается. При переходе же с верхнего
уровня на нижний энергия уменьшается за счет дополнительного
электромагнитного излучения. В состоянии частицы с меньшей
энергией E1 (нижний уровень) ее магнитный момент направлен
по внешнему магнитному полю, а в состоянии с меньшей энерги-
ей E2 (верхний уровень) – против поля (см. рис. П2.1).
Из общего курса физики известно, что электромагнитное
излучение поглощается только тогда, когда энергия кванта излу-
чения (фотона) равна разности энергий разрешенных состояний
частицы (например, электрона, атома, ядра). Так как энергия фо-
тона hω то, приравнивая энергию кванта внешнего электромаг-
нитного излучения разности энергий уровней ∆Е (см. рис. П2.2),
можно найти резонансное значение частоты поглощения:
hω =∆E=2µ.B (П2.3)
где круговая частота ω = 2π f (с ), а f – обычная частота (Гц).
-1
Если выразить магнитный момент через g-фактор (см. (П1.15),
(П1.16)), то это уравнение запишется в виде:
для электронов и атомов
hω = gµ B B , (П2.4)
а для ядер
hω = gµ Я B . (П2.5)
Возбуждение резонансных переходов электромагнитным полем,
имеющим частоту, определяемую этими соотношениями, носит
название магнитного резонанса. Для атомов и молекул, у которых
парамагнетизм (наличие магнитного момента) определяется со-
стоянием электронов, этот резонанс называют электронным па-
рамагнитным резонансом или сокращенно ЭПР. Для ядер этот ре-
зонанс называют ядерным магнитным резонансом или ЯМР.
Поскольку при одних и тех же значениях магнитного поля
частота ЭПР, как следует из (П2.4), (П2.5) и (П1.13), более чем в
1000 раз превышает частоту ЯМР, то методы наблюдения этих
резонансов качественно отличаются друг от друга. Обычные
электромагниты позволяют получать магнитные поля порядка
нескольких тысяч гаусс. Для таких магнитных полей частота на-
