核磁共振基本原理.ppt

第六章 核磁共振波谱分析法
第一节核磁共振基本原理
nuclear ic resonance spectroscopy; NMR
principles of nuclear ic resonance
2017/6/25
核磁共振波谱学的发展
1946年,Purcell和Bloch观察到核磁共振现象。于1952年获得诺贝尔物理奖
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1945-1951年间,化学位移和自旋偶合的发现,NMR技术的化学应用。
1953年世界上第一台商品化NMR谱仪.
1964年世界上第一台超导磁场的NMR谱仪
1971年世界上第一台脉冲傅立叶变换NMR谱仪
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。获得1991年诺贝尔化学奖
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:atomic nuclear spin

如果放在外磁场中,
原子核和电子一样,

动量(ρ)和磁矩μ
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核的自旋角动量(ρ)是量子化的,不能任意取值,可用自旋量子数(I)来描述。
I=0、1/2、1……
h:普朗克常数
I = 0, ρ=0, 无自旋,不能产生自旋角动量,不会产生共振信号。只有当I > O时,才能发生共振吸收,产生共振信号。
I 的取值可用下面关系判断:
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(旋转方向)
取向数= 2 I + 1
在没有外磁场时,自旋核的取向是任意的,并且自旋产生的磁场方向也是任意的.
如果把H核放在外磁场中,由于磁场间的相互作用,
氢核的磁场方向会发生变化:
如:H的I=1/2,则:
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每一种取向都对映一个能级状态,有一个ms 。如:1H核:标记ms为-1/2 和+1/2
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H
0
m
=
1
/
2
m
=
-
1
/
2
m
=
1
m
=
-
1
m
=
0
m
=
2
m
=
1
m
=
0
m
=
-
1
m
=
-
2
I
=
1
/
2
I
=
1
I
=
2
z
z
z
1
P
r
m=1/2
m= -1/2
H
0
H
E2=+ mβ H0
△E= E2 - E1 = 2mβ H0
E1=- m βH0
自旋核在磁场中的行为
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