自旋角动量 些原子核有自旋现象,因而具有自旋角动 量。由于核是带电粒子,故在自旋同时将产 生磁矩。核磁矩与角动量都是矢量,磁矩的 方向可用右手定则确定。 核的自旋角动量P是量子化的,不能任意取 数,并可用核的自旋量子数I表示。 h √(+1) hI 2: 2兀
• 自旋角动量 – 一些原子核有自旋现象，因而具有自旋角动 量。由于核是带电粒子，故在自旋同时将产 生磁矩。核磁矩与角动量都是矢量，磁矩的 方向可用右手定则确定。 – 核的自旋角动量P是量子化的，不能任意取 数，并可用核的自旋量子数I表示。 ( ) 2 1 2 hI I I h p = + π
核磁矩μ(核磁子0) 反映自旋核产生的磁场强度 -10=5049×103焦耳高斯 磁旋比 对于给定的原子核,μ,r,p等为定值。 uH=2.7927o r1-267519×104
• 核磁矩(核磁子0 ) – 反映自旋核产生的磁场强度 – 10=5.049×10-31 焦耳/高斯 • 磁旋比 对于给定的原子核 ， , r, p等为定值。 H=2.7927 o rH=2.67519×104 p hI r 2 = =
磁量子数 若将自旋核放入场强为H的磁场中,由 于磁矩与磁场相互作用,核磁矩相对外加磁 场有不同的取向。按照量子力学原理,它们 在外磁场方向的投影是量子化的,可用磁量 子数m描述之。M可取下列数值: m=I,I-1,I-2……1I
• 磁量子数 若将自旋核放入场强为H0的磁场中，由 于磁矩与磁场相互作用，核磁矩相对外加磁 场有不同的取向。按照量子力学原理，它们 在外磁场方向的投影是量子化的，可用磁量 子数m描述之。M可取下列数值： m=I, I-1, I-2……-I
1.2自旋核在磁场中的取向与能量 自旋取向数 按照量子理论,磁性核在外加磁场中的自旋取 向不是任意的,并可按下式计算 自旋取向数=2I+1 I=1/2 自旋取向数=21- 自旋取向数=31,0,-1 I=2 自旋取向数=5-2,-1,0,1,2 每一种取向即为一种不同能量的状态
1.2 自旋核在磁场中的取向与能量 • 自旋取向数 按照量子理论，磁性核在外加磁场中的自旋取 向不是任意的，并可按下式计算： 自旋取向数=2I+1 I=1/2 自旋取向数=2 ½, - ½ I=1 自旋取向数=3 1, 0, -1 I=2 自旋取向数=5 -2, -1, 0, 1, 2 每一种取向即为一种不同能量的状态
不同自旋取向的能级差 每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的能量 状态。对于具有自旋量子数I和磁量子数m的核,量 子能级的能量可用下式确定: —外加磁场强度,高斯(G); E μ—核的磁矩,质子的磁矩为2.7927μo IH在外磁场中只有m=+1/2及m=-1/2两种取向,其能 量分别为:E12=H和E1=H
• 不同自旋取向的能级差 每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的能量 状态。对于具有自旋量子数I和磁量子数m的核，量 子能级的能量可用下式确定： H0 I m E = − H0——外加磁场强度，高斯（G）； μ——核的磁矩，质子的磁矩为2.7927 μ0。 1H在外磁场中只有m=+1/2及m=-1/2两种取向，其能 量分别为： E-1/2 =-μH0和E+1/2=μH0