Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 15 стр.

UptoLike

15
радиочастотным полем с соответствующей частотой ν
1
. Переходы
становятся возможны при выполнении следующего условия:
Eh
1
(1-11)
Переходы ядер с нижнего уровня на верхний соответствуют
поглощению энергии, а с верхнего уровня на нижний испусканию
энергии. Т.к. на нижнем уровне имеется некоторый избыток ядер, то
преобладает процесс поглощения энергии облучающего
радиочастотного поля. Интенсивность наблюдаемого сигнала
поглощения пропорциональна разности населенностей уровней N
α
- N
β
,
а следовательно, и полному числу спинов в образце (или концентрации
ядер). Если же населенности равны, то сигнал не наблюдается, т.е.
имеет место насыщение.
Из выражений (1-6), (1-9) и (1-11) получаем условие резонанса:
01
2
B
L
(1-12)
Термин “резонанс” относится к классической интерпретации
явления ЯМР, поскольку переходы между энергетическими уровнями
осуществляются только при совпадении частоты облучающего
электромагнитного поля
1
и частоты ларморовской прецессии
L
вектора макроскопической ядерной намагниченности М
0
.
До сих пор мы рассматривали изолированные ядра со спином I =
1/2, для которых наблюдается два энергетических уровня. Но какие
переходы разрешены, когда наблюдается более, чем два
энергетических уровня, как в случае ядер со спином I 1 (рис. 1-4,
правая часть), или для системы связанных ядер, которые будут
рассмотрены далее?
Квантовая механика разрешает только те переходы, в которых
магнитное квантовое число меняется на единицу:
1m
(1-13)
Таким образом, переходы могут иметь место только между
соседними энергетическими уровнями (так, например, для изотопа
14
N
переход с m = + 1 на m = - 1 запрещен).
радиочастотным полем с соответствующей частотой ν1. Переходы
становятся возможны при выполнении следующего условия:
                          h 1  E                           (1-11)

      Переходы ядер с нижнего уровня на верхний соответствуют
поглощению энергии, а с верхнего уровня на нижний – испусканию
энергии. Т.к. на нижнем уровне имеется некоторый избыток ядер, то
преобладает     процесс      поглощения       энергии    облучающего
радиочастотного поля. Интенсивность наблюдаемого сигнала
поглощения пропорциональна разности населенностей уровней Nα - Nβ,
а следовательно, и полному числу спинов в образце (или концентрации
ядер). Если же населенности равны, то сигнал не наблюдается, т.е.
имеет место насыщение.
      Из выражений (1-6), (1-9) и (1-11) получаем условие резонанса:

                                                             (1-12)
                    L  1        B0
                                 2
      Термин “резонанс” относится к классической интерпретации
явления ЯМР, поскольку переходы между энергетическими уровнями
осуществляются только при совпадении частоты облучающего
электромагнитного поля 1 и частоты ларморовской прецессии L
вектора макроскопической ядерной намагниченности М0.
      До сих пор мы рассматривали изолированные ядра со спином I =
1/2, для которых наблюдается два энергетических уровня. Но какие
переходы разрешены, когда наблюдается более, чем два
энергетических уровня, как в случае ядер со спином I ≥ 1 (рис. 1-4,
правая часть), или для системы связанных ядер, которые будут
рассмотрены далее?
      Квантовая механика разрешает только те переходы, в которых
магнитное квантовое число меняется на единицу:
                          m  1                             (1-13)
     Таким образом, переходы могут иметь место только между
соседними энергетическими уровнями (так, например, для изотопа 14N
переход с m = + 1 на m = - 1 запрещен).




                                 15