核磁共振波譜儀原理

高達(dá)儀表

核磁共振波譜儀的原理主要基于核磁共振（NMR）現(xiàn)象，這一技術(shù)是研究原子核對(duì)射頻輻射的吸收，用于對(duì)各種有機(jī)和無機(jī)物的成分、結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析，有時(shí)也可進(jìn)行定量分析。以下是核磁共振波譜儀原理的詳細(xì)解釋：  
一、核磁共振現(xiàn)象的基礎(chǔ)  
1、原子核的磁性：  
原子核除具有電荷和質(zhì)量外，約有半數(shù)以上的元素的原子核還能自旋。由于原子核是帶正電荷的粒子，它自旋就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)小磁場(chǎng)。具有自旋的原子核處于一個(gè)均勻的固定磁場(chǎng)中，它們就會(huì)發(fā)生相互作用，結(jié)果會(huì)使原子核的自旋軸沿磁場(chǎng)中的環(huán)形軌道運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為進(jìn)動(dòng)。  
2、塞曼分裂：  
當(dāng)原子核置于外加磁場(chǎng)中時(shí)，原子核的磁角動(dòng)量發(fā)生取向，產(chǎn)生核的能級(jí)分裂，這就是核自旋能級(jí)的塞曼分裂。相鄰兩能級(jí)間的能量差正比于外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。  
二、核磁共振波譜儀的工作原理  
1、磁場(chǎng)的作用：  
核磁共振波譜儀中，磁鐵提供一個(gè)穩(wěn)定的高強(qiáng)度磁場(chǎng)（H0），使原子核發(fā)生能級(jí)分裂。  
2、射頻場(chǎng)的激發(fā)：  
射頻振蕩器提供一束固定頻率的電磁輻射（射頻場(chǎng)），用以照射樣品。當(dāng)射頻場(chǎng)的頻率與原子核自旋進(jìn)動(dòng)的頻率相同時(shí)，射頻場(chǎng)的能量才能夠有效地被原子核吸收，為能級(jí)躍遷提供助力。  
3、共振與信號(hào)產(chǎn)生：  
當(dāng)滿足共振條件時(shí)（即射頻場(chǎng)的頻率等于原子核自旋進(jìn)動(dòng)的頻率），原子核會(huì)吸收射頻場(chǎng)的能量，從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，同時(shí)產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。這一信號(hào)被吸收信號(hào)檢測(cè)器捕獲并記錄下來。  
4、數(shù)據(jù)分析：  
通過分析核磁共振信號(hào)，可以測(cè)定分子中某些原子的數(shù)目、類型和相對(duì)位置，進(jìn)而對(duì)物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性分析。有時(shí)，通過測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度，還可以進(jìn)行定量分析。

QQ頻道

感謝分享，學(xué)習(xí)到了新知識(shí)！

黑達(dá)克拉

樓主的觀點(diǎn)很深刻，值得我們深入思考。