Взаимодействие - магнитный момент - ядро
Cтраница 2
На практике форма резонансного сигнала и частота резонанса зависят от состояния вещества ( жидкое, газообразное, твердое) и от видов взаимодействия магнитного момента ядра с внешней средой, например от магнитного дипольного взаимодействия, при котором магнитные моменты исследуемых ядер взаимодействуют помимо основного поля Но со значительными магнитными полями ( 4000 А / м), создаваемыми соседними ядрами. [16]
Такие ядра взаимодействуют с градиентом электрического поля электронных оболочек молекул, вследствие чего возникает ориентация ядерных спинов, подобная ориентации их в результате взаимодействия магнитного момента ядра и внешнего постоянного магнитного поля. Электрическое квадру-польное взаимодействие особенно сильно проявляется в кристаллических веществах, в которых внутрикристаллическое электрическое поле является статическим и создает четко выраженные энергетические уровни ориентации ядер. [17]
Хорошо исследована квадрупольная сверхтонкая структура спектров, обусловленная взаимодействием квад-руполыюго момента ядер с электрическим внутримолекулярным полем, и магнитная сверхтонкая структура, связанная с взаимодействием магнитных моментов ядер между собой ( спин-спиновое взаимодействие) и с магнитным полем, обусловленным вращением молекулы как целого. [18]
Следует заметить, что хотя сами квадрупольные энергетические уровни обусловлены взаимодействием электрического квадруполь-ного момента ядра с неоднородным электрическим полем, индуцированные переходы между ними связаны с взаимодействием магнитного момента ядра с переменным ( радиочастотным) магнитным полем, так как энергия взаимодействия квадрупольного момента с электрическим полем в 10.4 раз меньше энергии магнитного диполь-ного взаимодействия. [19]
В повседневной практике химика-органика несравненно большее значение имеют спектроскопические методы, и здесь на первое место выдвинулся ( открыт в 1946 г.) метод ядерного магнитного резонанса ( ЯМР), основанный на взаимодействии магнитных моментов ядер ( например, ядра водорода) с внешним магнитным полем. [20]
Физические основы спектроскопии ядерного магнитного резонанса определяются магнитными свойствами атомных ядер. Взаимодействие магнитного момента ядра с внешним магнитным полем Й0 приводит в соответствии с правилами квантовой механики к диаграмме ядерных энергетических уровней, так как магнитная энергия ядра может принимать лишь некоторые дискретные значения Я; - так называемые собственные значения. Этим собственным значениям энергии соответствуют собственные состояния - те состояния, в которых только и может находиться элементарная частица. Они также называются стационарными состояниями. [21]
Электронная оболочка атома создает в месте расположения ядра магнитное поле с индукцией В0, направление которого совпадает с направлением механического момента электронной оболочки J. Добавочная энергия взаимодействия магнитного момента ядра с этим полем зависит от ориентации механических моментов J и I, которая определяется правилами пространственного квантования. [22]
 |
Строение карбонилфосфиновых о с. [23] |
Подобным образом, элементарные частицы, входящие в состав ядра, имеют квантованные спины, так что ядро может обладать суммарным магнитным моментом. Константа JA-B характеризует меру взаимодействия магнитных моментов ядер А и В через электроны образующие связь. Если электрон находится в области ядра А, его спин может взаимодействовать со спином этого ядра. Взаимодействие этого электрона также и с ядром В вызывает взаимодействие ядер А и В, значение константы которого будет пропорционально связывающей электронной плотности для каждого ядра. Ввиду этого интерпретация спектров ЯМР затруднена. [24]
Эти поправки к энергии взаимодействия магнитных моментов ядер лигандов со спиновой и незамороженной орбитальной намагниченностью центрального иона имеют различный вид. [25]
При исследовании с помощью спектральных приборов высокой разрешающей силы линии большинства элементов обнаруживают сложную структуру, значительно более узкую, чем мульти-плетная ( тонкая) структура линий. Ее возникновение связано с взаимодействием магнитных моментов ядер с электронной оболочкой, приводящим к сверхтонкой структуре уровней и с изотопическим сдвигом уровней. [26]
 |
Сверхтонкая структура в спектре ядерного магнитного резонанса PF3. [27] |
С увеличением разрешающей способности аппаратуры можно достигнуть дальнейшего расщепления резонансных линий, причем расстояние между компонентами расщепления в отличие от химических сдвигов не зависит от напряженности внешнего поля. Это явление основано на взаимодействии магнитных моментов соседних ядер, которое осуществляется через электронные пары связей; оно было названо спин-спиновым взаимодействием. [28]
Практически возмущения корреляции могут быть вызваны взаимодействием магнитного момента ядра с приложенным внешним магнитным полем ( а), с магнитным моментом электронной оболочки ( сверхтонкое расщепление) ( Р) или взаимодействием квадрупольного олектрич. Последний случай имеет место, если нестабильное ядро находится в кристаллич. [29]
 |
Диаграмма энергетических уровней атома цезия. [30] |
Страницы: 1 2 3