Магні́тний резона́нс (англ. magnetic resonance) — явище резонансного поглинання радіочастотного випромінювання на частотах, які відповідають частотам переходів між розщепленими в магнітному полі квантовомеханічними станами.
Загальний опис
Розрізняють електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) та ядерний магнітний резонанс (ЯМР). У першому випадку переходи відбуваються між розщепленими магнітним полем електронними рівнями (дивіться ефект Зеемана). У другому випадку використовуються магнітні спіни нуклонів атомного ядра.
Абсорбція енергії змінного електромагнітного поля з характеристичною частотою ν, що відповідає умові резонансу:
- ,
де — g-фактор, — магнетон Бора або ядерний магнетон, — напруженість магнітного поля.
Фізичні принципи
Вироджені , які відрізняються магнітним квантовим числом або спіном розщеплюються в магнітному полі за принципом ефекту Зеемана. Величина розщеплення пропорційна магнітній індукції поля. Між розщепленими рівнями можливі переходи, які призводять до резонансного поглинання електромагнітних хвиль. Оскільки розщеплення невелике, то резонансні частоти належать діапазону радіохвиль.
Методика
Резонансне поглинання радіохвиль можна вивчати, змінюючи їхню частоту. Проте практичніше змінювати величину магнітного поля. В експерименті магнітне поле складається з двох компонент — постійної і змінної, а поглинання хвиль реєструють на певній зафіксованій частоті. При певних значеннях сумарного магнітного поля, величина розщеплення рівнів дорівнює частоті радіохвилі, помноженій на сталу Планка: . Саме тоді фіксується резонанс.
Речовини
Для використання методу необхідно використовувати речовини з відмінним від нуля або магнітним квантовим числом, або спіном. Електрони в більшості хімічних речовин спарені, тому для використання парамагнітного резонансу потрібні вільні радикали, які можна причепити як мітки до інших молекул. Для застосування ядерного магнітного резонансу потрібні ядра з відмінним від нуля спіном ядра. Такими є ядро атома водню, яке складається з одного протона, ізотоп вуглецю 13C, ізотоп флуору 19F, які мають один вільний неспарений електрон.
Див. також
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. —
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Magni tnij rezona ns angl magnetic resonance yavishe rezonansnogo poglinannya radiochastotnogo viprominyuvannya na chastotah yaki vidpovidayut chastotam perehodiv mizh rozsheplenimi v magnitnomu poli kvantovomehanichnimi stanami Otrimane za dopomogoyu yadernogo magnitnogo rezonansu zobrazhennya zmin u mozku lyudini pri jogo zbudzhenniZagalnij opisRozriznyayut elektronnij paramagnitnij rezonans EPR ta yadernij magnitnij rezonans YaMR U pershomu vipadku perehodi vidbuvayutsya mizh rozsheplenimi magnitnim polem elektronnimi rivnyami divitsya efekt Zeemana U drugomu vipadku vikoristovuyutsya magnitni spini nukloniv atomnogo yadra Absorbciya energiyi zminnogo elektromagnitnogo polya z harakteristichnoyu chastotoyu n sho vidpovidaye umovi rezonansu hn gmBH displaystyle h nu g mu B H de g displaystyle g g faktor mB displaystyle mu B magneton Bora abo yadernij magneton H displaystyle H napruzhenist magnitnogo polya Fizichni principiVirodzheni yaki vidriznyayutsya magnitnim kvantovim chislom abo spinom rozsheplyuyutsya v magnitnomu poli za principom efektu Zeemana Velichina rozsheplennya proporcijna magnitnij indukciyi polya Mizh rozsheplenimi rivnyami mozhlivi perehodi yaki prizvodyat do rezonansnogo poglinannya elektromagnitnih hvil Oskilki rozsheplennya nevelike to rezonansni chastoti nalezhat diapazonu radiohvil MetodikaRezonansne poglinannya radiohvil mozhna vivchati zminyuyuchi yihnyu chastotu Prote praktichnishe zminyuvati velichinu magnitnogo polya V eksperimenti magnitne pole skladayetsya z dvoh komponent postijnoyi i zminnoyi a poglinannya hvil reyestruyut na pevnij zafiksovanij chastoti Pri pevnih znachennyah sumarnogo magnitnogo polya velichina rozsheplennya rivniv DE displaystyle Delta E dorivnyuye chastoti radiohvili pomnozhenij na stalu Planka hn displaystyle h nu Same todi fiksuyetsya rezonans RechoviniDlya vikoristannya metodu neobhidno vikoristovuvati rechovini z vidminnim vid nulya abo magnitnim kvantovim chislom abo spinom Elektroni v bilshosti himichnih rechovin spareni tomu dlya vikoristannya paramagnitnogo rezonansu potribni vilni radikali yaki mozhna prichepiti yak mitki do inshih molekul Dlya zastosuvannya yadernogo magnitnogo rezonansu potribni yadra z vidminnim vid nulya spinom yadra Takimi ye yadro atoma vodnyu yake skladayetsya z odnogo protona izotop vuglecyu 13C izotop fluoru 19F yaki mayut odin vilnij nesparenij elektron Div takozhYadernij magnitnij rezonans kvantuvannyaLiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi