应当注意,每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的能量状态 并可用磁量子数(m)来表示,它是不连续的量子化能级。m取值 可由一1.0.十I决定。例如:1=1/2,则m=-1/2,0,十 1/2;I=1,则m=一1,0,+1。 在上图中,当自旋取向与外加磁场一致时(m=十1/2),氢核 处于一种低能级状态(E=一uB。);相反时(m=一1/2),氢核 处于一种高能级状态(E=十中B。)两种取向间的能级差,可用△E 来表示: △E=E2-E1=+HBo-(-Bo)=2μBo (5.3) 式中:为氢核磁矩;B0为外加磁场强度 上式表明:氢核由低能级E1向高能级E2跃迁时需要的能量△E与外 加磁场强度B,及氢核磁矩屮成正比
应当注意,每个自旋取向将分别代表原子核的某个特定的能量状态, 并可用磁量子数(m)来表示,它是不连续的量子化能级。m取值 可由 -I.0.+I决定。例如:I=1/2,则m= −1/2,0,+ 1/2;I=1,则m = -1,0,+1。 在上图中,当自旋取向与外加磁场一致时(m =+1/2),氢核 处于一种低能级状态(E=-μB0);相反时(m=-1/2),氢核 处于一种高能级状态(E=+μB0)两种取向间的能级差,可用ΔE 来表示: ΔE = E2-E1 =+μB0-(-μB0) = 2μB0 (5.3) 式中:μ为氢核磁矩;B0为外加磁场强度 上式表明:氢核由低能级E1向高能级E2跃迁时需要的能量ΔE与外 加磁场强度B0及氢核磁矩μ成正比
外加磁场B 无磁场 E=+uBo m=一 2 蚂 △E=2HB0 一=+ 2 E=-uBo 图5.3能级裂分与外加磁场强度的关系
图5.3 能级裂分与外加磁场强度的关系
同理,=1/2的不同原子核,因磁矩不同,即使 在同一外加磁场强度下,发生核跃迁时需要的能量也是 不同的。例如氟核磁矩(中F)≤(H),故在同一外 加磁场强度下发生核跃迁时,氢核需要的能量将高于氟 核
同理,I=1/2的不同原子核,因磁矩不同,即使 在同一外加磁场强度下,发生核跃迁时需要的能量也是 不同的。例如氟核磁矩(μF)<(μH),故在同一外 加磁场强度下发生核跃迁时,氢核需要的能量将高于氟 核
5.2.3核的回旋 当原子核的核磁矩处于外加磁场B0中,由于核自 身的旋转,而外加磁场又力求它取向于磁场方向,在这 两种力的作用下,核会在自旋的同时绕外磁场的方向进 行回旋,这种运动称为Larmor进动。 Bo BO 回旋轴·一◆ 核磁距μ 回旋轴 ←一一自旋轴 自旋轴 核磁距4 m=+1/2 m=-1/2
5.2.3 核的回旋 当原子核的核磁矩处于外加磁场B0 中,由于核自 身的旋转,而外加磁场又力求它取向于磁场方向,在这 两种力的作用下,核会在自旋的同时绕外磁场的方向进 行回旋,这种运动称为Larmor进动
原子核在磁场中的回旋,这种现象与一个自旋的陀螺 与地球重力线做回旋的情况相似。 换句话说:由于磁场的作用,原子核一方面绕轴 自旋,另一方面自旋轴又围绕着磁场方向进动。其进动 频率,除与原子核本身特征有关外,还与外界的磁场强 度有关。进动时的频率、自旋质点的角速度与外加磁场 的关系可用Larmor方程表示: w=2nv=yBo (5.4) V=Y/2nBo (5.5) 式中:ω一角速度;V一 进动频率(回旋频率)言 Y一旋磁比(特征性常数)
原子核在磁场中的回旋, 这种现象与一个自旋的陀螺 与地球重力线做回旋的情况相似。 换句话说:由于磁场的作用,原子核一方面绕轴 自旋,另一方面自旋轴又围绕着磁场方向进动。其进动 频率,除与原子核本身特征有关外,还与外界的磁场强 度有关。进动时的频率、自旋质点的角速度与外加磁场 的关系可用Larmor方程表示: ω = 2 π v = γ B0 (5.4) v = γ / 2π B0 (5.5) 式中:ω— 角速度;v — 进动频率(回旋频率); γ— 旋磁比(特征性常数)