西安交大物理仿真实验核磁共振.pdfVIP

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

西安交通大学大学

物理仿真实验报告

——核磁共振

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学号：*

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

核磁共振

一、实验介绍

1946年伯塞尔用吸收法，布洛赫用感应法几乎同时发现物质的核磁共振现

象，核磁共振是测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而又准确的方法。是物理，

化学，生物学研究中一项重要的实验技术，在遗传学，计量科学，石油分析中有

重要应用。

本实验的目的是观察核磁共振稳态吸收现象，掌握核磁共振的实验原理和方

法，测量

二、实验目的

1、观察核磁共振稳态吸收现象；

2、掌握核磁共振的实验原理和方法；

3、测量1H和19F的γ值和g值。

三、实验原理

核磁共振的经典观点：

从经典力学观点看，具有磁矩μ和角动量P的粒子，在外磁场B0中受到

一个力矩L的作用：

L=μ×B0

此力矩使角动量发生变化：dP/dt=L

故dμ/dt=ϒμ×B0。

假设B0是稳恒的且沿Z方向，则上式表示μ绕B0进动，进动频率ω0=ϒ

B0，假设在XY内加一个旋转场B1，其旋转频率为ω0，旋转方向与

μ进动方向一致，因而μ也绕B1进动，结果使ϴ角增大，表示粒子从B1

中获得能量。

核磁共振的方法图像：

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本实验采用连续波吸收法，用连续的射频场作用到核系统上，由于共振使

射频振荡线圈中负载发生变化，从而观察到核对频率的响应信号。

同时使用扫声法观察共振信号，在稳恒磁场迭加一交变低频调制磁场B=

，使实际磁场为,当的变化使扫过ω所对应的共振磁

场B=ω/时，则发生共振，当=B=2π/γ时，为等间距信号，此时可记录数

据。则可算得γ和g因子。

实验同时可观察内扫和外扫现象。

四、实验内容

〔1〕观测1H的核磁共振信号。

样品用纯水，先找出共振信号，再分别改变的大小，观察共振信号位置，

形状变化。

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〔2〕观测1H和ϒN，gN

分别记录下六组不同磁铁间矩d时所对应的以及相应的共振频率ν，再计

算ϒN，gN

〔3〕测量19F样品用聚四氟乙稀，分别记录下三组不同磁铁间矩d时所对

应的以及相应的共振频率ν，再计算ϒN，gN

五、实验仪器

NMR实验装置图：

核磁共振仪：

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磁铁的实验平台：

样品：

六、实验过程及原始数据

1、内扫法—纯水

操千曲尔