دانلود فایل پاورپوینت طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

رزونانس مغناطيسي هسته اي (NMR)يک روش طيف سنجي است که براي شيميدانان آلي از اهميتي والا نسبت به طيف سنجي مادون قرمز برخوردار است . بسياري از هسته ها را مي توان با فنون NMR مطالعه کرد ، ولي هيدروژن و کربن بطور معمول مورد استفاده قرار مي گيرند .

• رزونانس مغناطيسي هسته اي ما را از تعداد هر نوع هيدروژن مطلع مي سازد . به علاوه اين روش ، اطلاعاتي راجع به طبيعت محيط اطراف اين گونه اتمهاي هيدروژن به دست مي دهد .

اسلاید 2 :

حالات اسپين هسته

• بسياري از هسته هاي اتمها داراي خصلتي هستند که اسپين خوانده مي شود : هسته ها به گونه اي رفتار مي کنند که گويي در حال چرخش هستند . در حقيقت اتمهايي که عدد جرمي فرد ، عدد اتمي فرد يا هر دو را دارند ، داراي گشتاور زاويه اسپين کوانتايي و گشتاور مغناطيسي هستند . معموليترين هسته هايي که داراي اسپين هستند ، عبارتند از

اسلاید 3 :

هسته هاي ايزوتوپهاي معمولي و فراوانترين ايزوتوپهاي کربن و اکسيژن يعني              در NMR فعال نمي باشند . براي يک هسته با عدد کوانتومي   ، تعداد حالات اسپين مجاز           بوده که از     تا       را در بر مي گيرد .                

                                               اعداد کوانتومي تعدادي از هسته ها

اسلاید 4 :

گشتاور مغناطيسي هسته

• در يک ميدان مغناطيسي ، حالات اسپين انرژي يکساني را نخواهند داشت ، زيرا يک هسته ذره اي باردار بوده و هر ذره باردار متحرک خود توليد ميدان مغناطيسي مي کند . بنابراين ، يک هسته داراي گشتاور مغناطيسي ( ) است که به وسيله بار و اسپين آن توليد مي شود . يک هسته هيدروژن مي تواند اسپيني موافق جهت عقربه هاي ساعت (2/1+)يا مخالف جهت عقربه هاي ساعت (2/1-)داشته باشد و در اين دو حالت ̦گشتاورهاي مغناطيسي خود را يا در جهت ميدان و يا در خلاف جهت آن قرار مي دهند(شکل 1) .

اسلاید 5 :

• هنگامي که يک ميدان مغناطيسي خارجي به کار برده شود ، حالت اسپين دژنره به دو حالت ، با ترازهاي انرژي نابرابر شکافته مي شوند(شکل 2) .

اسلاید 6 :

جذب انرژي

• پديده رزونانس مغناطيسي هسته اي هنگامي رخ مي دهد که هسته هاي هم جهت ميدان اعمالي شده انرژي جذب کرده و جهت اسپين خود را نسبت به آن تغيير دهند (شکل 3) .
• جذب انرژي ̦ يک فرآيند کوانتايي بوده و انرژي جذب شده برابر اختلاف انرژي انرژي بين دو حالت موجود است :

اسلاید 7 :

• در عمل اين اختلاف انرژي تابع قدرت ميدان مغناطيسي اعمال شده ( ) است .

هر قدر ميدان مغناطيسي اعمال شده شدت يابد ، اختلاف انرژي بين دو حالت اسپين افزايش مي يابد :

اسلاید 8 :

• ميزان اختلاف ترازهاي انرژي بستگي به نوع هسته دارد . هر هسته داراي نسبت گشتاور مغناطيسي به گشتاور زاويه اي ويژه اي است ، زيرا هر هسته داراي جرم و بار متفاوتي است . اين نسبت را نسبت گردش مغناطيسي ( ) گويند که براي هر هسته مقدار ثابتي است و تابعيت انرژي از ميدان مغناطيسي را تعيين مي کند :
• چون گشتاور زاويه اي هسته بر حسب واحدهاي کوانتايي شده پس معادله به صورت زير در مي آيد :
• و مقدار فرکانس انرژي جذب شده :

اسلاید 9 :

مکانيسم جذب (رزونانس)

• در يک ميدان مغناطيسي اعمال شده ، پروتونها شروع به حرکت تقويمي و جذب انرژي مي کنند . اين پديده شبيه به آن چيزي است که در يک فرفره مشاهده مي شود . بر اثر تاثير ميدان جاذبه زمين ، فرفره شروع به لرزش يا چرخش حول محور خود مي کند .
• يک هسته چرخنده نيز تحت تاثير ميدان مغناطيسي اعمال شده ̦ همان گونه عمل مي کند .هنگامي که ميدان مغناطيسي به کار افتد ̦ آن هسته شروع به چرخش حول محور اسپين خود مي کند که داراي فرکانس زاويه اي (فرکانس لارمور ) است .

اسلاید 10 :

• اين فرکانس مستقيما متناسب با قدرت ميدان مغناطيسي اعمال شده است . با ايجاد چنين فرکانسي ، دو ميدان جفت شده و انرژي تابش ورودي به هسته منتقل مي گردد و موجب تغيير اسپين مي شود . اين عمل رزونانس ناميده مي شود .