共振條件

當提供自旋體系一定的能量，則處於低能級自旋態的核可以吸收能量而躍遷到高能級自旋態。通常這個能量可由照射體系用的電磁波來提供。當照射樣品的電磁波的能量hv正好等於兩個核磁能級的能量差∆E時，低能級的核就會吸收頻率為v的射頻電磁波而躍遷到高能級，從而產生核磁共振吸收信號，發生核磁共振的條件是v=(1/2)γH_0。

基本介紹

• 中文名：共振條件
• 外文名：resonance condition
• 所屬學科：物理
• 相關概念：核磁共振、自旋體系等

基本介紹

如果提供自旋體系一定的能量，則處於低能級自旋態的核可以吸收能量而躍遷到高能級自旋態。通常這個能量可由照射體系用的電磁波來提供。

當照射樣品的電磁波的能量 正好等於兩個核磁能級的能量差 時，低能級的核就會吸收頻率為v的射頻電磁波而躍遷到高能級，從而產生核磁共振吸收信號。

相鄰核磁能級的能量差為

又知電磁波的能量 為

發生核磁共振時 ，即

故發生核磁共振的條件是

由式(1)可知：①不同原子核由於磁旋比 不同，發生核磁共振時的外加磁場強度及吸收射頻電磁波的頻率不同，即在 固定時，不同的核共振頻率不同；在 固定時，不同的核共振磁場強度不同；②對同一種核，共振頻率與外加磁場強度成正比，即每給定一頻率 ，則必有一個對應的磁場強度 。

當滿足核磁共振條件時，產生核磁共振吸收。觀察核磁共振吸收的方法有兩種：一種是固定磁場強度 ，改變頻率v，稱之為掃頻法；另一種是把電磁波頻率v固定而改變磁場強度 ，稱之為掃場法，這兩種方法稱為掃描法，也叫連續波法。

例題解析

例題1 若外加磁場的強度為1T，¹H和¹³C的共振頻率應為多少?

解：(1)¹H的共振頻率

(2) 的共振頻率

例題2 有些型號的NMR譜儀，如FX-60和XL-200等，後邊的數字代表¹H的共振頻率兆赫數(MHz)，問

(1) 這些譜儀的磁場強度為多少特士拉(T)?

(2) 它們的¹³C共振頻率為多少?

解：FX-60的磁場強度為

XL-200的磁場強度為

在這兩種譜儀上¹³C的共振頻率分別為