实验方法原理 原子核可看作核电荷均匀分布的球体,并象陀螺一样自旋,有磁矩产生,是核磁共振研究的
主要对象。磁矩不为零的原子核存在核自旋。
由此产生的核磁矩μ的大小与磁场方向的角动量P有关:
μ=γ P
式中,γ为磁旋比,每种核有其固定值。
而且,P=mh/2π
或μ=mγh/2π
式中,h为Plank常数(6.624×10-27erg.s);m为磁量子数,其大小由自旋量子数L决定,m共有2L+1个取值,或者说,角动量P有2L+1个状态。
必须注意:在无外加磁场时,核能级是简并的,各状态的能量相同。
对氢核来说,L=1/2,其m值只能有2×1/2+1=2个取向。+1/2和-1/2,表示H核在磁场中,自旋轴只有两种取向:
a)与外加磁场方向相同,m=+1/2,磁能级较低;
b)与外加磁场方向相反,m=-1/2,磁能级较高;
在强磁场中,核自旋的能级将发生分裂。该分裂能级小:如在1.41T磁场中,磁能级差约为25×10-3J,当吸收外来电磁辐射(4~900MHz)时,将发生核能级的跃迁--产生所谓核磁共振(NMR)现象。即:
射频辐射→ 原子核(强磁场下,能级分裂)→ 吸收 → 能级跃迁 → NMR