核磁共振,近代物理实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划核磁共振,近代物理实验报告　　核磁共振实验报告　　姓名：牟蓉学号：XX日期：指导老师：王海燕　　摘要　　本实验利用连续核磁共振谱仪测量了不同浓度的CuSO4水溶液的共振信号，并估算样品的横向弛豫时间；同时利用核磁共振仪采用90-180双脉冲自旋回波法测量其横向弛豫时间。两种方法都能观察到核磁共振现象，并且随着CuSO4浓度增加，其横向弛豫时间逐渐减小。关键词　　核磁共振连续核磁共振波谱仪脉冲波谱仪自旋回波法横向弛豫

2、时间一、引言　　核磁共振技术是由布洛赫和玻赛尔(EdwardPurcell)于1945年分别独立的发明的，大大提高了核磁矩测量的精度，从发现核磁共振现象而产生的连续波核磁共振技术，到70年代初提出的脉冲傅里叶变换技术和后来的核磁共振成像，在核磁共振这一领域中已多次获得诺贝尔物理学家。NBR不仅是一种直接而准确的测量原子核磁矩的方法，而且已成为研究物质微观结构的工具，如研究有机大分子结构，精确测量磁场及固体物质的结构相变，另外还成为了检查人体病变方面的有力武器，在生物学、医学、遗传学等领域都有重要应用。目的-通过该培训员工可对

3、保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　本实验以水中的氢核为主要对象，通过用了两种方法测量不同浓度的溶液的横向弛豫时间，来掌握核磁共振技术的基本原理和观测方法。二、实验原理　　1.核磁共振的量子力学描述　　中，由于核磁矩与外磁场的相互作用使得原子核获得附加能量,当原子核置于外磁场B即　　=?=μZB=?mIγ?BEμI???其中μI为核磁矩，γ为旋磁

4、比,γ=　　μI　　??　　?　　?　　在磁能级分裂后，相邻两个磁能级间的能量差?E=γ?B=?ω。遵守磁能级之间跃迁的的平面内加上一个射频磁场，当f=时，处于较低能态量子力学选择定则，若在垂直于B2π的核会吸收电磁辐射的能量而跃迁到较高能态，即核磁共振。　　γB　　2.核磁共振的宏观理论　　在外磁场中核磁矩的取向量子化基础上，布洛赫利用法拉第电磁感应理论，建立了著名的布洛赫方程，用经典力学的观点系统地描述了核磁共振现象。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保

5、其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　有角动量P和磁矩?的粒子在外磁场B中受到力矩L???B的作用，其运动方程为　　?　　?　　??　　?　　?　　?　　dP???　　?L???B(2)dt　　将式代入上式，得　　?　　当磁矩在外加静磁场B0中，若令?0??B0，对式进行求解得　　?d???　　????B(3)dt　　其中θ为?与B0间的夹角，可知微观磁矩?绕静磁场进动，进动角频率即拉摩尔频率　　??　　?0??B0，?在x-

6、y平面上的投影??和在z　　轴方向的投影?z均为常数。如图1所示。　　除了在z轴方向加静磁场B0外，再在x-y　　?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　?　　??　　平面内加一个以?0???B0旋转的变化磁场B1，　　?　　?????　　则?在B0静止的转动坐标系中以?1??B1的角频率绕B1进动，?沿B1方向的分量不变。

7、　　即?的端点在以?为半径的球面上作往复螺旋运动。如图1所示。　　实际的样品是由大量磁矩构成的复杂系统，并与周围物质有一定的相互作用。又由于磁　　?　　?矩及其在磁场中的取值是量子化的。单位体积中微观磁矩矢量之和称为磁化强度，用M表　　示。　　??　　M???i(5)　　i　　???　　在外场B0中，磁化强度受到力矩M?B0的作用，其运动方程为　　?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常

8、、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　??dM　　??M?B0(6)dt　　??　　即M以?0??B0的角频率绕B0进动。　　3.弛豫过程　　弛豫过程是指系统非热平衡状态向热平衡状态的过渡的过程。弛豫过程使得核系统能够连续地吸收辐射场的能量，产生持续的核磁共振信号