Bài giảng Phương pháp phân tích hiện đại - Chương 13.1: Phổ cộng hưởng từ

Bài giảng Phương pháp phân tích hiện đại - Chương 13.1: Phổ cộng hưởng từ có nội dung trình bày về tính chất từ của hạt nhân, điều kiện cộng hưởng từ của hạt nhân, điều kiện nhận tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân, sự dịch chuyển hóa học, tín hiệu Cộng hưởng từ hạt nhân,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Phương pháp phân tích hiện đại - Chương 13.1: Phổ cộng hưởng từ PHOÅCOÄNG HÖÔÛNG TÖØ CHƯƠNG 13 PHOÅ COÄNG HÖÔÛNG TÖØ Coäng höôûng töø haït nhaân Nuclear Magnetic Resonance–NMRReùsonance Magneùtique Nucleùaire RMN Coäng höôûng töø ñieän töû Electron Magnetic Resonance–EMR Reùsonance Magneùtique EÙlectron–RME CHƯƠNG 13 PHOÅ COÄNG HÖÔÛNG TÖØPhoå coäng höôûng töø haït nhaân – Tính chaát töø cuûa haït nhaân – Ñieàu kieän CHT cuûa haït nhaân – Ñieàu kieän nhaän tín hieäu CHT haït nhaân – Söï dòch chuyeån hoùa hoïc – Tín hieäu Coäng höôûng töø haït nhaân – Kyõ thuaät thöïc nghieäm – ÖÙng duïng – Qui öôùc khi giaûi phoå CHT haït nhaân TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂNHaït nhaân cuûa nguyeân töû coù soá löôïng töû spin haït nhaân I I=0 I≠0 Caùc spin cuûa haït Caùc spin cuûa haït nhaânnhaân ñeàu gheùp ñoâi khoâng gheùp ñoâi I = 1/2 I≥1 Moät spin khoâng Nhieàu spin khoâng gheùp ñoâi gheùp ñoâi TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN Luoân luoân quay Moment ñoäng quanh truïc löôïng P Tích ñieän vaø Ñöôïc coi laø moätHaït nhaân chuyeån ñoäng doøng ñieän troøn cuûa P quay troøn vôùi töø tröôøng coùnguyeân töû moment töø μ μ = 0: haït nhaân khoâng hoaït ñoäng μ≠0: töø (khoâng CHT)  P γ– haèng soá tyû leä töø hoài chuyeån TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN I phuï thuoäc vaøo soá proton vaø neutron trong nhaân: Soá Soá I Ví duï proton neutron chaün chaün 0 16O, 12C, 32S... leû leû soá nguyeân 14N, 10B, 2H... (1,2,3...) chaün leû nöûa soá 1H, 19F, 13C, 31P, leû chaün nguyeân 11B... (1/2 , 3/2, 5/2...)I = 1/2: quan saùt phoå CHT haït nhaân thuaän lôïi nhaát TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN Haït nhaân chòu taùc ñoäng cuûa löïc ñònh höôùng cho Ñaët truïc haït nhaân, töông töï taùc duïng ñònh höôùng haït cuûa töø tröôøng traùi ñaát ñoái vôùi kim ñòa baøn nhaân (song song vôùi phöông cuûa töø tröôøng traùi ñaát) coù töø Neáu keùo leäch kim moät goùc θ roài buoâng ra: tính vaøo Kim seõ trôû veà vò trí cuõ sau vaøi laàn dao ñoäng, töø töùc vò trí song song vôùi phöông cuûa töø tröôøngtröôøng coù traïng thaùi NL beù nhaát, vaø NL naøy caøng cao ngoaøi neáu goùc leäch θ caøng lôùn: H0 E = – H0.μ = –H0 μ. cosθ (1) TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN Soá phöông coù theå coù cuûa μ hay P phuï thuoäc vaøo I Naêng löôïng P  I ( I  1) h    I ( I  1) h cuûa 2 2 haït nhaân Soá löôïng töû moment goùc cuûa spin haït nhaân mI coù coù theå nhaän laø moät trong soá 2I+1 giaù tròtöø tính (I, I–1... –I +1, –I ): ñöôïc löôïng I = 1/ 2 : I = 1:töû hoaù: mI = + ½ vaø – ½ mI = 1, 0 vaø – 1 TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN Do ñöôøng söùc cuûa phöông töø tröôøng ngoaøi höôùng theo chieàu aâm cuûa truïc Z , söï ñònh höôùng cuûa P vaø μ ñöôïc xaùc ñònh baèng caùc hình chieáu PZ , μZ (cuõng ñöôïc löôïng töû hoùa): h h PZ  mI Z  mI  2 2PZ PZ PZ H H HI = 1/2 I=1 I = 3/2 TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂNVì hình chieáu cuûa μ treân truïc z coù giaù trò μZ = μ. cosθneân PT (1) E = – H0 μ. cos θtrôû thaønh: H 0 (2) h E   H 0  Z  mI 2Duøng PT (2) seõ tính ñöôïc giaù trò cuûa caùc möùc NLsau khi taùch TÍNH CHAÁT TÖØ CUÛA HAÏT NHAÂN h E   H 0  Z  mI H 0 2 Caùc möùc naêng I = 1/ 2 : Elöôïng mI = + ½ vaø – ½ N2 mI = - ½ ( β) sau khi h E1   H 0 taùch 4 N1 mI = + ½(α ) tính ...