搜搜考试网化学中核磁共振基础知识提供下
来源：学生作业帮 编辑：搜搜考试网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/29 10:06:40
化学中核磁共振
基础知识提供下
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1．原子核的自旋
核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的.不同的原子核,自旋运动的情况不同,它们可以用核的自旋量子数I来表示.自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系,大致分为三种情况,I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体.I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体.
2．核磁共振现象
原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩.
一个核要从低能态跃迁到高能态,必须吸收△E的能量.让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射,当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时,处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态.这种现象称为核磁共振,简称NMR.
目前研究得最多的是1H的核磁共振,13C的核磁共振近年也有较大的发展.1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance）,简称PMR,也表示为1H-NMR.13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR,也表示为13C-NMR. 通过氢谱和碳谱可以分析出分子结构.
3.核磁共振仪
目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式.连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）.磁铁用来产生磁场,主要有三种：永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz；电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz；超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500～600MHz.频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析.磁铁上备有扫描线圈,用它来保证磁铁产生的磁场均匀,并能在一个较窄的范围内连续精确变化.射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波.检测器和放大器用来检测和放大共振信号.记录仪将共振信号绘制成共振图谱.
核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的.不同的原子核,自旋运动的情况不同,它们可以用核的自旋量子数I来表示.自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系,大致分为三种情况,I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体.I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体.
2．核磁共振现象
原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩.
一个核要从低能态跃迁到高能态,必须吸收△E的能量.让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射,当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时,处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态.这种现象称为核磁共振,简称NMR.
目前研究得最多的是1H的核磁共振,13C的核磁共振近年也有较大的发展.1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance）,简称PMR,也表示为1H-NMR.13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR,也表示为13C-NMR. 通过氢谱和碳谱可以分析出分子结构.
3.核磁共振仪
目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式.连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）.磁铁用来产生磁场,主要有三种：永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz；电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz；超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500～600MHz.频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析.磁铁上备有扫描线圈,用它来保证磁铁产生的磁场均匀,并能在一个较窄的范围内连续精确变化.射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波.检测器和放大器用来检测和放大共振信号.记录仪将共振信号绘制成共振图谱.