核磁共振仪原理

《核磁共振仪原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、核磁共振波谱学简单介绍及其应用学生姓名：蔡兴宇　　　学号：20105052029化学化工学院　应用化学指导老师：王海波　　职称：讲师摘要：核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。核磁共振是一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。关键词：核磁共振；量子力学；参数；能级分裂；电磁波Abstract:nuclearmagneticresonance(

2、NMR)spectroscopyisabranchofspectroscopy,anditsresonantfrequencyintheradiofrequencyband,thecorrespondingtransitionisnuclearspinonthenuclearzeemanenergyleveltransition.Peopleusuallymeanbynuclearmagneticresonance(NMR)istheuseofnuclearmagneticresonancephenomenonofmolecularstructure,thes

3、tructureofhumanbodyinternalinformationtechnology.Nuclearmagneticresonance(NMR)isakindofexploration,researchmaterialmicrostructureandpropertiesofhighandnewtechnology.Atpresent,nuclearmagneticresonance(NMR)hasbeeninphysics,chemistry,materialsscience,lifescienceandmedicinehasbeenwidely

4、appliedinareassuchas.Keywords:nuclearmagneticresonance(NMR);Quantummechanics;Parameters;Energylevelsplitting;Theelectromagneticwave引言从19世纪40年代中期，美国哈佛大学珀塞尔和斯坦福大学布洛赫等人发现核磁共振现象以来，核磁共振技术飞速发展。目前，核磁共振已广泛地应用到物理、化学、生物特别是医学等各个领域。它是研究核结构和准确测量磁场的重要方法之一。化学家利用核磁共振技术解析分子结构即核磁共振的波谱分析。医学上制成核磁共振成像仪，

5、为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。核磁共振还用在地质勘探上，核磁共振探测是MRI技术在地质勘探领域的延伸，通过对地层中水分布信息的探测，可以确定某一地层下是否有地下水存在，地下水位的高度、含水层的含水量和孔隙率等地层结构信息。1.核磁共振的定义核磁共振（nuclear　magnetic　resonance,NMR）是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用自旋能级发生蔡曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。

6、在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。2.核磁共振-发展历史1930年代，物理学家伊西多·拉比（IsidorIsaacRabi）发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。1945年，美国哈佛大学的珀塞尔(E.M.Purcell)和斯坦福大学的布洛赫(F.Bloch)两个研究小组几乎同时发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核

7、置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1952年度诺贝尔物理学奖。人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，早期核磁共振主要用于对核结构和性质的研究，如测量核磁矩、电四极距、及核自旋等，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术不断发展，从最初的一维氢谱发展到碳谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质

8、分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分