如何确定对应于磁场为b0时核磁共振的共振频率

作者&投稿:花堵 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
核磁共振氢谱高、低频率是什么意思,工作频率不是固定的吗?~

核磁共振氢谱图,简称为:NMR。它的纵坐标是核磁共振峰信号强度,横坐标是共振磁场强度或者共振频率。
NMR现象中的磁场强度是磁核感受到的真实场强B(净),核磁共振的频率ν与核磁共振磁场B(净)的关系是:
ν= γB(净)/(2π) = γ(1-σ)B0/(2π) ,
式中,γ是磁旋比,其数值因核而异,但对于同一个磁核,如氢-1核,是一个固定的数值,γ(H-1) =26753;σ是物质分子结构中某个核的磁屏蔽常数;B0是核磁共振谱仪的基础磁场强度。
B(净) =(1-σ)B0,屏蔽常数越小B(净)越大;屏蔽常数越大B(净)越小。B(净)满足核磁共振方程中的磁场强度数值就能达到共振。
NMR谱的横坐标是记录外磁场强度相对于外标四甲基硅场强的相对场强。横坐标的坐标原点一般以四甲基硅的核磁共振信号为0 ppm,向右是高场,向左低场。
高低频率的概念是磁屏蔽是磁核抵消外磁场作用到自家磁核的磁场强度的作用。当射频场频率(比如:300Mhz,600MHz,就是谱仪对外宣称的工作频率)固定时,屏蔽常数小的氢核得到的B(净)大,它被打折扣被屏蔽掉的磁场强度小,可以在外磁场的低场处时就能实现共振、出现信号,如羧基中的H+因为正离子接近于裸离子、其氢核外的电子云造成的屏蔽较小,导致受到的屏蔽小、被打折扣的场强少、B(净)大,从而就在外场强低处共振了;甲基中的氢核因为氢核外电子密度大、屏蔽常数大,氢核得到的外场强去除屏蔽才是B(净),B(净)小,必须到外磁场的高场处才能达到每个氢核实现共振的方程中的规定场强、才会出现共振信号。
对于NMR谱,右侧是高场,越向左场强越低,指的是外场强-就是谱仪所提供的场强。
对于同一个磁核,如H-1,实现核磁共振的场强和射频场频率是互为倒数的、场强和频率是单变量的、是相互关联的。因此,NMR谱的横坐标理解为频率时,这时假定磁场强度是固定的,右侧就是低频(对应于高场),左侧是高频(对应于低场)。但一般谱仪实现固定射频场频率、扫描场强(扫描就是由小到大地变化)比较容易。也就是说,常规测试时,射频场频率是固定的,就是宣称的谱仪的500MHz(兆赫)等,扫描场强从而得到NMR谱。
NMR谱横坐标可以有几种表示方法:绝对磁场强度表示法;相对场强表示法。
绝对磁场强度表示法适用于表示不同的磁核的核磁共振在相同射频场下的共振场强。
相对场强表示法是NMR谱常用的。以四甲基硅(TMS)等内标物的核磁共振信号为参考标度,测定样品中的核磁共振信号相对于TMS信号的场强的分度:
化学位移(δ)
由式知,相同或不同分子中不同种类的氢核,由于其化学环境不同,电子屏蔽常数σ会各异,共振频率ν亦不同。这种因化学环境因素引起的核磁共振信号的移动称为化学位移。它相对于磁场强度B0很小,为方便,常用无量纲数量单位ppm(part per million)表示:
δ(ppm) = (ΔB/B标) ×10^6 = [(B标-B样)/ B标] ×10^6
δ(ppm) = (Δν/ν标) ×10^6 = [(ν样 - ν标)/ν标] ×10^6
实验中,ν标 ≈ ν0(仪器射频频率),所以
δ(ppm)=(Δν/ν0)×10^6
使用参比物质的信号峰作为相对标准。1H NMR谱常使用四甲基硅(TMS— Tetramethyl Silicon)作基准,δ(TMS)≡ 0ppm或0Hz。也用Hz数表示化学位移,多用于高级分裂谱图中多重峰细节的解析。

磁场强度,只有一个,肯定是那个唯一的磁场强度,用B表示。
频率,倒是有两个:一个是核磁共振谱仪的工作频率、也是射频场的频率,用ν表示;第二个频率是样品磁性核拉摩尔进动的频率,用ν0表示,当磁性核的拉摩尔进动频率ν0不等于射频场的工作频率ν时、不会发生核磁共振现象;当射频场的工作频率ν等于磁性核的拉摩尔进动频率ν0时、就会发生核磁共振现象,实现射频场能量转移到样品中磁性核上、磁性核自旋状态发生改变、磁性核从低能态跃迁到高能态、发生了核磁共振跃迁,可以通过感应纪录到核磁共振峰。
核磁共振谱仪的磁场强度B和射频场频率ν存在着一维线性变化的关系:ω=αB,其唯一的一个比例系数α称为磁旋比,圆频率和线频率的关系:ω=2πν,化为线频率在核磁共振中,射频场线频率ν与外磁场B的关系就是:ν=αB/2π。磁旋比α对于每一个磁性核是一个固定的数值,例如氢-1是α(1H)= 26752、碳-13是α (13C) = 6728.3 弧度/(高斯•秒)。
在核磁共振中,射频场频率和磁场强度永远成比例地变化,在射频一定【困惑于这个提问题的人同样地困惑于这些词语】时,改变外加磁场强度,视频频率也会跟着改变!而且是固定地一维地变化,所以核磁共振谱仪说磁场强度是300兆赫、500兆赫、800兆赫就是基于这一点的、用工作频率代表磁场强度。
同样一台核磁共振谱仪,测试氢-1的工作频率不同于测试碳-13的工作频率,可以根据它们的磁旋比计算出来。同样,测试氟-19、磷-31、氮-15、等核的工作频率都各不同。
但是,核磁共振的重要应用,就是测试出每个样品核磁共振峰的化学位移。比如对于氢-1谱来说,固定谱仪射频场工作频率,在固定磁场强度之外,增加一个扫描的、即由小变大线性变化的扫描磁场,每一个氢核的核外电子云密度、排布方向不一样,电子云对于外部磁场强度作用到磁性核上总是产生屏蔽作用的,屏蔽作用抵消了外部磁场强度抵达磁性核的强度。对于磁性核氢核共振都是同一个频率,但被抵扣后不同氢核接收到的磁场强度不一样,所以共振峰就会出现在不同的化学位移处,从而达到了鉴定、区分、辨认不同化合物的核磁共振分析的目的。

实验过程中,我们是通过使输入电压恒定,在固定幅度的情况下调节频率,观察示波器波形,当出现等距共振波形时,观察其频率,此时的频率即为核磁共振频率。

当射频场频率(比如:300Mhz,600MHz,就是谱仪对外宣称的工作频率)固定时,屏蔽常数小的氢核得到的B(净)大,它被打折扣被屏蔽掉的磁场强度小,可以在外磁场的低场处时就能实现共振、出现信号。

扩展资料:

磁铁用来产生磁场,主要有三种:永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz;电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz;超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500~600MHz。频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈,用它来保证磁铁产生的磁场均匀,并能在一个较窄的范围内连续精确变化。

射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。

参考资料来源:百度百科-核磁共振



解答:



实验过程中,我们是通过使输入电压恒定,在固定幅度的情况下调节频率,观察示波器波形,当出现等距共振波形时,观察其频率,此时的频率即为核磁共振频率。


什么是磁感应强度什么是磁场强度它们之间有何关系
关于什么是磁感应强度?什么是磁场强度?它们之间有何关系?这个很多人还不知道,今天来为大家解答以上的问题,现在让我们一起来看看吧!1、磁场强度和磁感应强度均为表征磁场磁场强弱和方向的物理量.磁感应强度是一个基本物理量,较容易理解,就是垂直穿过单位面积的磁力线的数量.磁感应强度可通过仪器直接测量....

物理课上老师说磁场是由电流产生的,那么地磁场是怎么产生的呢?_百度知 ...
在磁流体过程中,由于运动和磁场的耦合,电磁方程和流体运动方程都将成为非线性方程。至今求解这样复杂的非线性方程组仍然是困难的。为此通常把运动和磁场的耦合作为微扰处理,分别求解运动方程和电磁方程。这时两个方程仍为线性方程,相应于方程的“发电机”则称为“线性发电机”。 若地核中产生的地磁场被激发后自由...

通电直导体在磁场中受力的方向应按什么确定
通电导线在磁场中所受力的作用是用左手定则来确定,即所受力的方向与磁场方向和电流方向有关.左手定则可称“电动机定则”,是判断通电导线在磁场中的受力方向的法则,说的是磁场对电流的作用力,或者是磁场对运动电荷的作用力。其内容是:将左手放入磁场中,使四个手指的方向与导线中的电流方向一致,...

磁场与引力有什么区别
磁场是负物质。一一对应的关系,使星星质量越大,和星星对应负物质产生的空间,或者说和星星对应产生的磁场所形成的宇宙空间越大,由于磁场是负物质,所以无数倍大于星星体积的宇宙空间,对星星,对星星表面产生巨大压力,这个压力就把苹果从树上压到地上。即磁场是负物质,引力是磁场产生的一种现像。

如何理解磁感应强度和磁场强度的定义?
磁体间的相互作用是通过磁场发生的。磁场有方向,在磁场中的某点,小磁针所受磁力的方向跟该点的小磁针北极所指的方向一致。通电导体在磁场中受到的力的方向,跟磁场方向的方向和电流方向的方向有关系,它们之间的关系可以用左手定则定则来判定。电动机就是利用这一原理制造出的机械。

磁感应强度公式
磁场的方向可以通过放置检验小磁针的方式来确定,北极所受磁场力的方向即为磁感应强度的方向。对于通电导体受安培力的判定,可以借助左手定则:磁感线穿过左手手心,四指指向电流方向,拇指与四指垂直,拇指方向即为安培力方向。若磁感线与电流不垂直,需将磁感应强度分解,垂直于电流的分量应用左手定则计算...

关于毕奥—沙伐尔定律
。毕奥-萨伐尔定律在静磁学的地位,类同于库仑定律之于静电学。毕奥-萨伐尔定律和安培定律的关系,则如库仑定律之于高斯定律。已知电流密度,则有:,其中dV为体积微元。在空气动力学中,以涡度对应电流、速度对应磁场强度,便可应用毕奥-萨伐尔定律以计算涡线导出的速度 物理学中,磁场是空间中的一种...

磁场的本质可以理解为什么
过特定物质质心,且与其运动方向垂直的虚拟平面,是为磁对称面。磁对称面将特定物质一分为二,其中:与运动方向同向的部分,整体呈磁阴性,称为磁阴极;与运动方向反向的部分,整体呈磁阳性,称为磁阳极。磁阳极与磁阴极,合称磁极。可以确定,人们习惯使用的N极与S极,分别对应着磁阳极与磁阴极。磁极...

磁场的本质到底是什么?
过特定物质质心,且与其运动方向垂直的虚拟平面,是为磁对称面。磁对称面将特定物质一分为二,其中:与运动方向同向的部分,整体呈磁阴性,称为磁阴极;与运动方向反向的部分,整体呈磁阳性,称为磁阳极。磁阳极与磁阴极,合称磁极。可以确定,人们习惯使用的N极与S极,分别对应着磁阳极与磁阴极。磁极...

基本磁场
为了确定某一 点地磁场的磁感应强度T的方位,习惯上以该点的地理子午线或地理北极作为参考方向。坐标的选择如图3-7所示。坐标原点O即为计算点,x轴指 向地理北,y轴指向地理东,z轴垂直向下。T在z轴上的分 量称为垂直分量,以Z表示,指向下为正,指向上(南半球 时)为负。T在水平面(xOy面)...

虎丘区18523272135: 偶合裂分的规律 -
淡爬心脑: 当Hb的诱导磁场与外磁场同向平行时,Ha受到的磁感应强度略大于外磁场磁感应强度,诱导磁场+外磁场. 当Hb的磁场与外磁场反向平行时,Ha受到磁感应强度略小于外加磁场磁感应强度,外磁场-诱导磁场.

虎丘区18523272135: 核磁共振氢谱高、低频率是什么意思,工作频率不是固定的吗? -
淡爬心脑: 核磁共振氢谱图,简称为:NMR.它的纵坐标是核磁共振峰信号强度,横坐标是共振磁场强度或者共振频率. NMR现象中的磁场强度是磁核感受到的真实场强B(净),核磁共振的频率ν与核磁共振磁场B(净)的关系是: ν= γB(净)/(2π) ...

虎丘区18523272135: 如何判断核磁共振自旋量子数是否为零 -
淡爬心脑: 质量数和质子数均为偶数的原子核,其自旋量子数为0.质量数为奇数的原子核,自旋量子数为半数;质量数为偶数,质子数为奇数的原子核,自旋量子数为整数.

虎丘区18523272135: 如何判断核磁共振氢普法的峰值O<br/‖br/>CH3C - O
淡爬心脑: 核磁共振氢谱是用来测定分子中H原子种类和个数比的. 核磁共振氢谱中,峰的数量就是氢的化学环境的数量,而峰的相对高度,就是对应的处于某种化学环境中的氢原子的数量 不同化学环境中的H,其峰的位置是不同的.峰的强度(也称为面积)之比代表不同环境H的数目比. 例:CH3CH2OH中,有3种H,则有3个峰,强度比为:3:2:1. CH3OCH3中,只有一种H,则有1个峰. CH2=CH-CH3中,有三种H,个数比为:2:1:3 一氯苯中:有3种H,个数比:2:2:1 CH3COOCH3中有2种H,个数比3:3or1:1 所以 O 一共有两个峰...峰值比为 3:1 ‖ CH3C-OH

虎丘区18523272135: 请问下磁动势的方向如何确定?和磁场感应强度B方向的关系? -
淡爬心脑: 磁动势与磁场强度H方向相同.也与磁感应强度方向相同.右手定则

虎丘区18523272135: H1 - NMR的分析方法 -
淡爬心脑: 核磁共振谱 在恒定磁场中的具有自旋的原子核受射频辐射照射,当射频频率等于原子核在恒定磁场中的进动频率时产生的共振吸收谱.核磁共振现象于1946年由E.M.珀塞耳和F.布洛赫等人发现.按经典力学观点,在强度为H的外加恒定磁场作...

虎丘区18523272135: 核磁共振波谱仪的详细说明 -
淡爬心脑: 如果有一束频率为ω的电磁辐射照射自旋核,当ω=ω0时,则自旋核将吸收其辐射能而产生共振,即所谓核磁共振.吸收能量的大小取决于核的多少.这一事实,除为测量 γ提供途径外,也为定量分析提供了根据.具体的实现方法是:在固定磁场H...

虎丘区18523272135: 核磁共振片子中DB什么意思? -
淡爬心脑: 我不是 学影象的 我猜 是你的出生年月是:1983年1月

虎丘区18523272135: 如何准确判断感应磁场和原磁场的方向 -
淡爬心脑: 看磁铁n极方向,如果n极向下则原磁场的方向向下,向哪方向就在哪.产生感应电流的方向用楞次定律和安培定则判断,第一步判断原磁场的方向,第二步判断磁场的变化{增反减同———就是原磁场靠近还是远离,若是远离则与感应电流的方向相反.例如:若原磁场方向向上且原磁场靠近磁场增大,则感应电离方向向下,反之也成立,最后用安培定则就可以判断感应电流的方向了

虎丘区18523272135: 核磁共振与量子共振的概念各是什么?请描述简单原理. -
淡爬心脑: 物质都是由分子组成的,分子是由原子组成的.原子核不停地以一定的频率自旋.如果让它进入一个恒定的磁场,原子核会沿着这磁场的方向回旋.这时用特定的射频电磁波去照射这些含有原子核的物体,物体就会显著地将电磁波吸收,从而产...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网