核磁共振

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1、实验报告李彬PB06210107实验题目：核磁共振实验目的：观察核磁共振稳态吸收现象，掌握和磁共振基本试验原理和方法，测量1H和19F的值和g因子。实验原理：1.核自旋：原子核具有自旋，其自旋角动量为：其中I是自旋量子数，其值为伴整数或整数。2.核磁矩：原子带有电荷，因而具有自旋磁矩，其大小为式中g为朗德因子，对质子，，为原子核质量，为核磁子，，令显然有，称为核的旋磁比。3.核磁矩在外场中的能量：和自旋磁矩在外场中会进动，进动角频率，为外恒定磁场。核自旋角动量的空间取向是量子化的。设z轴沿方向，在z方向

2、分量只能取则核磁矩所具有的势能为对于氢核，两能级之间的能量差为4.核磁共振：实现核磁共振，必须有一个稳恒的外场及一个与和总磁矩m所组成的平面相垂直的旋转磁场，当的角频率等于时，旋转磁场的能量为，则核吸收此旋转磁场的能量，实现能级间的跃迁，即发生和磁共振。此时应满足：数据处理：1．观察的核磁共振信号（图像见坐标纸）:(1)固定电压调节射频场的频率：如图所示,当B0恒定时，通过低频调制场的作用磁场B以B0为中心作周期性振动，当时，会发生共振，调节射频场的频率ｆ可以改变射频场的周期T，使得B扫过共振幅度的时间

3、间隔发生变化，因此示波器所显示的信号间距发生变化，ｆ增加，T减小，减小。（2）固定的频率调节射频场的振幅：如图所示，当共振信号为非等间距信号时，即共振磁感应强度不等于时射频场的幅度增大，则在同一周期内B扫过共振磁感应强度B’的时间间隔增大，而两相邻周期共振信号的时间间隔减小。（3）等间距共振的情况下改变射频场的振幅：当共振信号为等间距时，，由于值不变使得B的振幅变化时，不会影响曲线与的交点，因此不会改变共振信号的间隔。1．测量的因子和g因子由得：（磁铁磁场最强处3.60cm，Bo=0.59T，电源电压U

4、=85V）n123456f/MHz25.12425.12225.12725.12625.12825.127(P=0.95)由得：由得：因此：　　　1．测量的因子和g因子（磁铁磁场最强处3.60cm，，电源电压）n123456f/MHz23.63723.63423.63423.63723.63823.636(P=0.95)由得：由得：因此：　　　4.改变样品位置测（）由得：F1(MHz)F2(MHz)F3(MHz)F4(MHz)F5(MHz)(MHz)(MHz)(T)d1=2.50cm25.126125.

5、126325.127625.125025.124425.12590.001240.00432d2=3.00cm25.127225.126025.127025.126625.127625.12690.000610.00212d3=3.50cm25.127825.127425.127525.127025.128225.12760.000450.00157d4=4.00cm25.125825.125425.128025.126825.126025.12640.001030.00359d5=4.50cm25.1

6、24025.125025.127425.129425.128025.12680.002220.00773因此：误差分析：1.实验中读取仪器示数时存在估计误差。2.实验过程中，示波器图像不稳定，导致读数时估计误差增加。3.测量的因子和g因子时，由于F共振信号比较弱，导致杂音信号对实验的影响较大，而且共振点的信号不容易观察到。思考题:2.、、的作用是什么？如何产生，他们有什么区别？答：能提供一个稳恒的磁场，能提供核跃迁所需的能量，则能使样品所在空间的磁场发生周期性的变化。是外界所提供的稳恒磁场，是外界提供的

7、旋转磁场，则是外界提供的交变磁场。、的磁场方向相同，大小不一;而则与他们垂直。