رزونانس مغناطیسی هسته‌ای: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
قرار دادن {{داده‌های کتابخانه‌ای}} با اطلاعات ویکی‌داده |
بدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۱۱:
در حالت عادی اختلاف انرژی بین ترازهای اسپین هسته صفر است، اما زمانی که اتمها در حضور میدان مغناطیسی قرار میگیرد بر اساس خصوصیت Zeeman [[حالت تبهگن]] سیستم کاهش پیدا می کند.با نا پدید شدن میدان اتم تشدید کرده و تابش‌های را از خود نشان می دهد که به آن تشدید مغناطیس هسته می گویند.
طيف بيني رزونانس مغناطيسي هسته (NMR) بر اساس اندازهگيري تابش الكترومغناطيسي در ناحيهي فركانس راديوئي تقريبا ً4 تا 600 مگا هرتز بنا شده است. برخلاف جذب فرابنفش ،مرئي و زير قرمز، هستهي اتمها به جاي الكترونهاي بيروني در فرآيند جذب درگيرند. به علاوه براي آنكه هسته حالتهاي انرژي مورد نياز جهت جذب را پيدا كند، لازم است نمونه در يك ميدان مغناطيسي شديد قرار گيرد. هدف عمده از به كار بردن طيف سنجي NMR٬تعيين و تشخيص ساختار مولكولها ميباشد. اطلاعات مورد نياز براي اين كار از طريق اندازهگيري، تجزيه و تحليل و تفسير طيف NMR با قدرت تفكيك بالا حاصل ميگردد. همانطور كه ميدانيم در طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته، در غياب ميدان مغناطيسي خارجي تمام هستههاي مغناطيسي داراي انرژي برابر هستند، هنگامي كه ميدان خارجي اعمال ميشود، جهتگيري هاي همسو و ناهمسو به انرژيهاي متفاوتي مربوط خواهند شد. تفاوت انرژي ΔE، داراي ابعاد hυ است. هستهي برخي از اتمها داراي اسپين هستهاي (I) هستند. در عدم حضور ميدان مغناطيسي، تمام حالات اسپين يک هسته، سطح انرژي يکساني دارند اما، در حضور ميدان مغناطيسي، حالات اسپسني يکسان نخواهد بود. از جمله هستههاي مهم که داراي اسپين ميباشند، به هيدروژن (2/1I=) و کربن <sup>13</sup>C (2/1I=) ميتوان اشاره کرد.
پديدهي رزونانس مغناطيسي هستهاي هنگامي رخ ميدهد كه هستههاي هم جهت ميدان اعمال شده انرژي جذب كرده و جهت اسپين خود را نسبت به آن ميدان تغيير دهند، يعني هنگامي كه فركانس ميدان الكتريكي نوساني تابش ورودي كه در محدودهي امواج راديوئي است، كاملاً با فركانس ميدان الكتريكي توليد شده از هسته برابري كند، دو ميدان جفت(ادغام)شده و انرژي تابش ورودي به هسته منتقل ميگردد و موجب تغيير اسپين ميشود. اين عمل به رزونانس موسوم است و در اين هنگام گفته ميشود كه آن هسته با موج الكترومغناطيس ورودي در رزونانس است. جذب انرژي يك فرآيند كوانتايي بوده و انرژي جذب شده برابر اختلاف انرژي بين دو حالت موجود است:
hυ = (<sub>حالت 2/1+</sub> E - <sub>حالت 2/1-</sub> E)= <sub>جذب شده</sub> E
در عمل،اين اختلاف انرژي تابع قدرت ميدان مغناطيسي اعمال شده (B<sub>0</sub>) است (شکل 12-20). فركانس تابش با فركانس راديوئي كه به وسيلهي يك هستهي خاص جذب ميشود، به شدت تحت تاثير محيط شيميايي آن، يعني الكترونها و هستههاي مجاور قرار دارد. در نتيجه حتي مولكولهاي ساده منبعي از اطلاعات طيفي را فراهم کنند كه ميتواند جهت تعيين ساختار شيميايي آنها به كار برده شود. پروتونهاي مولكول توسط الکترونها احاطه شده و محيط الكتروني هر يك از پروتونها به طور جزئي با ديگر پروتونها فرق ميكند. به عبارت ديگر، پروتونها توسط الكترونهايي كه آنها را احاطه كردهاند پوشيده يا محافظت ميشوند. هر قدر دانسيتهي الكتروني اطراف يك هسته بيشتر باشد، ميدان مغناطيسي توليد شده توسط الكترونها، كه در جهت عكس ميدان اعمال شده است، بيشتر خواهد بود. در اين حالت، ميدان حاصله براي آن هسته كاهش مييابد.
== دستگاه طیف‌سنج NMR ==
| |||