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四、核磁共振与电子顺磁
共振波谱
Polymer
Contents
4.1 核磁共振波谱
4.2 1H-核磁共振波谱
4.3 13C-核磁共振波谱
4.4 NMR在高聚物研究中应用
4.5 电子顺磁共振波谱
2
核磁共振 （NMR ）和电子顺磁共振（EPR ）都属
于吸收光谱
具有 自旋磁矩的原子核受辐射而发生磁能级跃迁所
形成的吸收光谱，称之为核磁共振波谱（NMR ）。
使未成对电子受辐射而产生 自旋能级跃迁所形成的
吸收光谱，称为电子顺磁共振谱（EPR ），通常又称
为电子自旋共振谱（ESR ）。
3
NMR和ESR 比较
4
4.1 核磁共振波谱
4.1.1 核磁共振的基本原理
a 原子核的磁距和自旋角动量
b 原子核在外加磁场作用下的行为
c 弛豫过程
4.1.2 核磁共振谱仪
4.1.3 实验技术
5
4.1.1 核磁共振的基本原理
a 原子核的磁距和自旋角动量
原子核是带正电荷的粒子，多数能绕核轴自旋，形成一
定的 自旋角动量P，同时产生磁距 μ
μ γP
式中γ是磁旋比，是核的特征常数
P 由自旋量子数I决定，I 的取值可为0 ，1/2，1，
3 /2等， P 的绝对值由下式表示：
h
P I (I =+1)
2π
6
h
产生核磁共振的首要条件 μ γP P I (I =+1)
2π
是核自旋时有磁距产生。
只有当核的自旋量子数不等于零时，核自旋才具有一定的自旋角动量，
产生磁距。因此I 为0的原子核，没有磁矩，不能成为NMR研究的对象
核自旋量子数、质量数和原子序数的关系
质量数 原子序数 自旋量子数 例
1H 13C 31P 19F
奇数 奇或偶数 半整数 ， ， ，
偶数 奇数 整数 14N ，2H(D)
偶数 偶数 0 16O，12C
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