پاورپوینت طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته اي بخش اول مفهوم اولیه (pptx) 305 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 305 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته اي
حالات اسپين هسته
گشتاور مغناطيسي هسته
جذب انرژي
مکانسيم جذب
دانسيته جمعيتهاي حالات اسپين
تغيير مکان شيميايي و اثر مانع
طيف سنج رزونانس مغناطيسي هسته اي
معادل بودن شيميايي – مرور مقدماتي
انتگرال و انتگرال گيري
محيط شيميايي و تغيير مکان شيميايي
اثر مانع ديا مغناطيس محلي
آنيزوتروپي مغناطيسي
قاعده (N+1) شکاف اسپين - اسپين
منشا شکاف اسپين – اسپين
گروه اتيلن ( )
مثلث پاسکال
فهرست مطالب
ثابت کوپلاژ
رزونانس مغناطيسي هسته اي (NMR)يک روش طيف سنجي است که براي شيميدانان آلي از اهميتي والا نسبت به طيف سنجي مادون قرمز برخوردار است . بسياري از هسته ها را مي توان با فنون NMR مطالعه کرد ، ولي هيدروژن و کربن بطور معمول مورد استفاده قرار مي گيرند .
رزونانس مغناطيسي هسته اي ما را از تعداد هر نوع هيدروژن مطلع مي سازد . به علاوه اين روش ، اطلاعاتي راجع به طبيعت محيط اطراف اين گونه اتمهاي هيدروژن به دست مي دهد .
طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته اي
بخش اول : مفهوم اوليه
حالات اسپين هسته
بسياري از هسته هاي اتمها داراي خصلتي هستند که اسپين خوانده مي شود : هسته ها به گونه اي رفتار مي کنند که گويي در حال چرخش هستند . در حقيقت اتمهايي که عدد جرمي فرد ، عدد اتمي فرد يا هر دو را دارند ، داراي گشتاور زاويه اسپين کوانتايي و گشتاور مغناطيسي هستند . معموليترين هسته هايي که داراي اسپين هستند ، عبارتند از
حالات اسپين هسته
هسته هاي ايزوتوپهاي معمولي و فراوانترين ايزوتوپهاي کربن و اکسيژن يعني در NMR فعال نمي باشند . براي يک هسته با عدد کوانتومي ، تعداد حالات اسپين مجاز بوده که از تا را در بر مي گيرد .
اعداد کوانتومي تعدادي از هسته ها
در يک ميدان مغناطيسي ، حالات اسپين انرژي يکساني را نخواهند داشت ، زيرا يک هسته ذره اي باردار بوده و هر ذره باردار متحرک خود توليد ميدان مغناطيسي مي کند . بنابراين ، يک هسته داراي گشتاور مغناطيسي ( ) است که به وسيله بار و اسپين آن توليد مي شود . يک هسته هيدروژن مي تواند اسپيني موافق جهت عقربه هاي ساعت (2/1+)يا مخالف جهت عقربه هاي ساعت (2/1-)داشته باشد و در اين دو حالت ̦گشتاورهاي مغناطيسي خود را يا در جهت ميدان و يا در خلاف جهت آن قرار مي دهند(شکل 1) .
گشتاور مغناطيسي هسته
هنگامي که يک ميدان مغناطيسي خارجي به کار برده شود ، حالت اسپين دژنره به دو حالت ، با ترازهاي انرژي نابرابر شکافته مي شوند(شکل 2) .
جذب انرژي
پديده رزونانس مغناطيسي هسته اي هنگامي رخ مي دهد که هسته هاي هم جهت ميدان اعمالي شده انرژي جذب کرده و جهت اسپين خود را نسبت به آن تغيير دهند (شکل 3) .
جذب انرژي ̦ يک فرآيند کوانتايي بوده و انرژي جذب شده برابر اختلاف انرژي انرژي بين دو حالت موجود است :
شکل 3 . فرآيند جذب انرژي
براي يک پروتون
در عمل اين اختلاف انرژي تابع قدرت ميدان مغناطيسي اعمال شده ( ) است .
هر قدر ميدان مغناطيسي اعمال شده شدت يابد ، اختلاف انرژي بين دو حالت اسپين افزايش مي يابد :
ميزان اختلاف ترازهاي انرژي بستگي به نوع هسته دارد . هر هسته داراي نسبت گشتاور مغناطيسي به گشتاور زاويه اي ويژه اي است ، زيرا هر هسته داراي جرم و بار متفاوتي است . اين نسبت را نسبت گردش مغناطيسي ( ) گويند که براي هر هسته مقدار ثابتي است و تابعيت انرژي از ميدان مغناطيسي را تعيين مي کند :
چون گشتاور زاويه اي هسته بر حسب واحدهاي کوانتايي شده پس معادله به صورت زير در مي آيد :
و مقدار فرکانس انرژي جذب شده :