5.33讲座题目磁共振光谱分析.PDF

5.33 讲座题目:磁共振光谱分析 在光谱的讨论中，我们已经展示了共振状态下E.M射线的吸收情况： 所用 E.M场的频率与两种量子状态下的能级分裂相匹配。 磁共振不同于其他的方法,它要求我们潜心于研究一个磁场来观察用外场（射频 或者µ波）探测的能级。（两种场：静止磁场或者E.M. ） 我们将探测到与核自旋角动量和电子自旋角动量相关的能级： 即NMR—核磁 共振和ESR/EPR— 电子自旋共振。 角动量： 当我们提到转动能级，我们说这种能级是依赖于转动角动量L 的，L量子 化如下： — 2 2 L J(J 1) + J= 0,1,2… 转动量子数 •J的简并度是(m = 0, …, ± J)→(2 J + 1) J — • 与 L2 相关的能级 — L2 ∝E ro t +B J(J 1) 2 I 事实上，所有的角动量都是量子化的。 如果一个粒子可以自旋，它就有A.M.和量子化能级。 特别的，我们还要关注个别核和电子的自旋。 你已经知道电子有如下量子数： 轨道角动量 5.33 Lecture Notes: Magnetic Resonance Spectroscopy Page 1 __ 2 2 M ( 1) + = 0,1,2… 轨道角动量量子数 轨道简并度: 2+1 来自… m =+...,− 磁量子数 m 代表M 的量子化成分 M m z (在没有磁场作用的情况下，如 ^ 何选择 Z 并不重要) 现在，我们提到的角动量就是： 电子自旋角动量 __ 2 S s(s 1) + S ： 电子自旋量子数= 1/2 1/2 对每一个未成对电子 1 S m m ：+ （-S，-S+1，…，+S ） z s s 2 一个未成对电子 核自旋角动量 — I 2 I I 2 +( 1) I: 核自旋量子数 I m mI -I ，-I+1 ，…，I z I 什么是I ？每一个核和中子都有一个自旋量子数1/2 多个核自旋的向量之和即为I 5.33 Lecture Notes: Magnetic Resonance Spectroscopy Page 2