Cпектроскопия ЯМР в органической химии. Часть I. Общая теория ЯМР. Химические сдвиги. Каратаева Ф.Х - 6 стр.

UptoLike

6
1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПЕКТРОСКОПИИ ЯМР
ВЫСОКОГОРАЗРЕШЕНИЯ
1.1. История открытия ЯМР
Явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) впервые обнаружено в
1945 году двумя группами американских физиков под руководством
Ф. Блоха (Стандфордский университет) и Э. Парселла (Гарвардский
университет). В 1952 году за это открытие они были удостоены
Нобелевской премии по физике. В чем же суть явления ЯМР? Это
резонансное поглощение электромагнитной энергии системой
магнитных ядер, находящихся в постоянном магнитном поле.
1.2. Угловой момент количества движения ядер
Ядро, исходя из классической теории, может быть представлено
в виде положительно заряженной сферы, вращающейся вокруг своей
оси с угловым моментом количества движения P (рис. 1-1). Согласно
общим принципам квантовой механики, наибольшее измеримое
значение (или проекция на направление постоянного магнитного поля
В
0
) компоненты момента количества движения ядерный спин
должно быть целым или полуцелым числом, то есть угловой момент
квантован:
)1( IIP
(1-1)
В формуле (1-1) ћ константа Планка,
I
ядерный спин,
который может принимать значения от 0 (1/2, 1, 3/2, 2…) до 6.
Вращающийся заряд создает магнитный момент
:
= γ P ,
(1-2)
который, так же как и угловой момент количества движения,
квантован:
)1( II
(1-3)
Коэффициент пропорциональности γ в выражениях (1-2) и (1-3),
называемый гиромагнитным отношением, наряду с ядерным спином
и природным содержанием %) является важнейшей
характеристикой ядра. В табл. 1.1 приведены основные
1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПЕКТРОСКОПИИ ЯМР
ВЫСОКОГОРАЗРЕШЕНИЯ

1.1. История открытия ЯМР

Явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) впервые обнаружено в
1945 году двумя группами американских физиков под руководством
Ф. Блоха (Стандфордский университет) и Э. Парселла (Гарвардский
университет). В 1952 году за это открытие они были удостоены
Нобелевской премии по физике. В чем же суть явления ЯМР? Это
резонансное поглощение электромагнитной энергии системой
магнитных ядер, находящихся в постоянном магнитном поле.

1.2. Угловой момент количества движения ядер

     Ядро, исходя из классической теории, может быть представлено
в виде положительно заряженной сферы, вращающейся вокруг своей
оси с угловым моментом количества движения P (рис. 1-1). Согласно
общим принципам квантовой механики, наибольшее измеримое
значение (или проекция на направление постоянного магнитного поля
В0) компоненты момента количества движения – ядерный спин –
должно быть целым или полуцелым числом, то есть угловой момент
квантован:
                     P     I ( I  1)                     (1-1)

     В формуле (1-1) ћ – константа Планка, I – ядерный спин,
который может принимать значения от 0 (1/2, 1, 3/2, 2…) до 6.
     Вращающийся заряд создает магнитный момент :
                           = γ P ,                          (1-2)
который, так же как и угловой момент количества движения,
квантован:
                          I ( I  1)                     (1-3)

     Коэффициент пропорциональности γ в выражениях (1-2) и (1-3),
называемый гиромагнитным отношением, наряду с ядерным спином
I и природным содержанием (в %) является важнейшей
характеристикой ядра. В табл. 1.1 приведены основные

                                  6