東北大學(xué)理學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心

東北大學(xué)理學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心核磁共振核磁共振(NMR)核磁共振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)方法數(shù)據(jù)處理及分析東北大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心核磁共振(nuclearmagneticresonance)

是指原子核在靜磁場作用下，對固定頻率電磁波進(jìn)行吸收而在分裂后的能級之間產(chǎn)生共振躍遷的物理現(xiàn)象。核磁共振現(xiàn)象布洛赫(FelixBloch)珀賽爾(EdwardPurcell)核磁共振是1946年由美國斯坦福大學(xué)布洛赫和哈佛大學(xué)珀塞爾各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的兩人因此獲得1952年的諾貝爾物理學(xué)獎，60多年來，核磁共振已經(jīng)形成一門有完整理論的新科學(xué)

核磁共振的方法與技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1、可深入物質(zhì)內(nèi)部而不破壞樣品;2、具有迅速、準(zhǔn)確、分辨率高等優(yōu)點(diǎn);3、已經(jīng)從物理學(xué)滲透到化學(xué)、生物、地質(zhì)、醫(yī)療以及材料等學(xué)科.

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解核磁共振現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會用核磁共振法測量磁場。2、掌握測定核的旋磁比γ和g因子的方法原子的自旋

原子具有自旋運(yùn)動，存在核自旋角動量和自旋磁矩。角動量與自旋磁矩之間關(guān)系：旋磁比：外磁場對原子的作用磁力矩為：由角動量定理得：此微分方程的解為：原子在外磁場作用下作拉莫爾進(jìn)動示意圖核磁矩的量子化質(zhì)量數(shù)原子序數(shù) 自旋量子數(shù)I 偶數(shù) 偶數(shù)0

偶數(shù) 奇數(shù)1，2，3…. 奇數(shù)奇數(shù)或偶數(shù)

1/2；3/2；5/2….

附加能級量子化原子核在外磁場作用下產(chǎn)生了附加能量：對于氫核來講I=1/2，則分裂后的能級差為：核磁共振的產(chǎn)生低能態(tài)高能態(tài)核磁共振的微觀機(jī)理

核可以通過非輻射的方式從高能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軕B(tài)，這種過程稱為弛豫。弛豫的方式有兩種：

1、自旋-自旋弛豫（橫向弛豫）：兩個處在一定距離內(nèi)，進(jìn)動頻率相同、進(jìn)動取向不同的核互相作用，交換能量，改變進(jìn)動方向的過程。

2、自旋-晶格弛豫（縱向弛豫）：處于高能態(tài)的核通過交替磁場將能量轉(zhuǎn)移給周圍的分子，即體系往環(huán)境釋放能量，本身返回低能態(tài)。本次實(shí)驗(yàn)采用縱向馳豫方式核磁共振實(shí)驗(yàn)裝置NSSampleBoB1邊限振蕩器示波器Magnet頻率發(fā)生器掃描電源觀察共振現(xiàn)象的方法掃場法:改變o掃頻法:改變共振條件：待測樣品4、丙三醇5、純水?dāng)?shù)據(jù)處理及分析1、磁場的精確測量頻率f是六個樣品中氫核共振頻率的平均值。2、觀察氟核的核磁共振