Магнитным полем

При взаимодействии магнитного поля с магнитными ядрами последние занимают как более стабильное состояние с пониженной энергией (знак -), так и менее стабильное состояние с повышенной энергией (знак +). В связи с этим энергия взаимодействия m с Н_о определяется уравнением: Е = - m_z×H_o. Для всех ядер m_z = gР_z = m(2m /Ö 3). Для протонов m_z = ± m /Ö 3, отсюда:

Е = + (m×H_o)/Ö 3.

Энергия ядер со спином ½, таким образом, в постоянном магнитном поле разделяется на два уровня, причем, оба зависят от Н_о:

Поскольку энергия кванта излучения равна разности энергии между уровнями спинового состояния, тогда, чтобы имело место поглощение энергии при переходе n₁ + hn_изл n₂ или испускание энергии при переходе n₂ n₁ + hn_изл, требуется равенство частот излучения и прецессии (n_изл = n_прец). Здесь n₁ и n₂ – соответственно число частиц на нижнем и верхнем уровнях энергии спиновых состояний ядер.

Из выше сказанного вытекает определение термина «ядерный магнитный резонанс»: это явление обмена энергией между спиновой системой магнитных ядер и источником излучения, коим является передающая электромагнитная катушка прибора, при условии, что n_изл = n_прец.

С резонансом связано еще одно явление – переориентация магнитных дипольных моментов ядер. Поэтому ЯМР можно назвать явлением переориентации дипольных магнитных моментов ядер в момент, когда n_изл = n_прец.

Также необходимо обратить внимание на термин «частота резонанса». Поскольку на приборе можно контролировать только частоту излучения, то частота резонанса – это частота излучения в момент, когда наступает резонанс. Частоте резонанса соответствует равенство:

n_рез = n_изл = n_прец

Дата добавления: 2014-01-20