Главная > Ядерный магнетизм
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

§ 1. СЛУЧАЙ ...

Рассмотрим две группы и эквивалентных спинов с постоянной взаимодействия значительно меньшей, чем разность их ларморовских частот Но. Такое условие будет выполняться каждый раз, когда эти две группы состоят из разных сортов ядерных спинов (за возможным исключением чрезвычайно слабых полей порядка земного поля). Гамильтониан, в котором, согласно предыдущей теореме, опущены несущественные члены, имеет вид

где принято Постоянные экранирования и а предполагаются включенными в . Для нахождения собственных значений (XI.4) можно воспользоваться теорией возмущений. В первом порядке часть гамильтониана, соответствующая слабому взаимодействию заменяется выражением которое коммутирует с основной частью гамильтониана . В этом случае энергетические уровни системы определяются соотношением

где Частоты переходов с находятся по формулам

Существует два мультиплета по одному для каждой группы спинов, имеющие соответственно компонент — спин каждого из спинов группы то же самое можно сказать для Относительная интенсивность компоненты с частотой пропорциональна числу способов, которыми можно образовать состояние из спинов Это число в свою очередь пропорционально крэффициенту перед в разложении

Если эксперимент выполняется при постоянной частоте и спектр проходится путем изменения поля, то расстояния и между двумя соседними линиями мультиплетов или равные соответственно не зависят от внешнего поля (в противоположность химическим сдвигам), и их отношение равно .

Рассмотрим в качестве примера молекулу спектр которой состоит из двух мультиплетов: квинтета и значительно бояее сильного дублета, отстоящего на расстоянии, равном 0,876 эрстед в поле 6365 эрстед, и линейно изменяющегося с полем [1]. Интервалы между компонентами не зависят от поля и равны 0,019 эрстед. Наконец, относительные интенсивности компонент квинтета равны , интенсивности двух компонент дублета одинаковы, а полная интенсивность дублета в 4 раза больше интенсивности квинтета. Все эти данные находятся в прекрасном согласии с предположением о том, что группа состоит из четырех эквивалентных атомов фтора, расположенных по углам квадратного основания и взаимодействующих с неэквивалентным атомом фтора, находящимся в вершине пирамиды. Дублет, естественно, соответствует резонансу четырех атомов фтора а квинтет — резонансу отдельного атома фтора Вопрос о том, почему не ощущается влияние ядра брома, будет обсуждаться в последнем параграфе настоящей главы.

В качестве второго примера можно сослаться на резонанс наблюдаемый в газе под давлением [2] (фиг. 80). Линия протонного резонанса представляет собой триплет, обусловленный тремя возможными ориентациями дейтронного спина. Линия дейтронного резонанса имеет две компоненты. Поскольку прохождение каждого мультиплета осуществляется путем изменения поля, то из фиг. 80 следует, что интервалы между компонентами обратно пропорциональны у для ядер. (В предыдущем случае молекулы этот эффект был ничтожным.) Оба спектра, изображенные на фиг. 80, сняты в одном и том же поле при двух различных частотах.

Фиг. 80. Осциллограммы дейтронного и протонного резонансов в молекуле полученные одновременно. Осциллограмма протонного резонанса перевернута.

Кроме того, поскольку оба ядра имеют различные времена релаксации, то невозможно осуществить имеющее смысл сравнение интенсивностей их резонансных линий.

Случай, когда взаимодействуют более чем две группы эквивалентных спинов, является прямым обобщением рассмотренного выше.

Разность в частотах значительно больше даже в полях порядка нескольких эрстед, когда группы и состоят из различных сортов спинов, поэтому постоянные взаимодействия могут измеряться в этих слабых полях. Уменьшение интенсивности сигнала может быть до некоторой степени скомпенсировано применением больших образцов, ибо в этом случае существует возможность создавать в пределах больших объемов очень однородные поля.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru