【已解決】 電子自旋對(duì)于核磁共振的應(yīng)用具體表現(xiàn)？
最佳答案 2024-09-16 00:00
磁共振的發(fā)明
電子自旋不僅是一個(gè)理論上的概念，它也有很多實(shí)際的應(yīng)用。其中一個(gè)最重要的應(yīng)用就是磁共振，或者叫做核磁共振。磁共振是一種利用電子自旋或者原子核自旋在外部磁場(chǎng)中的行為來探測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的技術(shù)。它可以用于化學(xué)分析，物理測(cè)量，醫(yī)學(xué)診斷，生物學(xué)研究等領(lǐng)域。
磁共振的原理是這樣的：如果把一個(gè)帶有自旋的粒子放在一個(gè)恒定的外部磁場(chǎng)中，它的自旋就會(huì)和外部磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用，并且傾向于和外部磁場(chǎng)平行或反平行。這兩種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于兩種不同的能量，我們可以把它們叫做低能態(tài)和高能態(tài)。如果我們?cè)俳o這個(gè)粒子施加一個(gè)交變的電磁波，那么當(dāng)電磁波的頻率等于兩種能態(tài)之間的差值時(shí)，就會(huì)發(fā)生一種現(xiàn)象：粒子會(huì)從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)，或者從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)。這就是所謂的共振。當(dāng)粒子發(fā)生共振時(shí)，它會(huì)吸收或釋放一定量的能量，這個(gè)能量就是電磁波的能量。我們可以通過測(cè)量電磁波的吸收或釋放來得到粒子自旋的信息。
磁共振的發(fā)明要?dú)w功于兩位物理學(xué)家：普赫斯和布洛赫。他們?cè)?946年幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，并且分別用氫原子和鋰原子作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。他們用一個(gè)強(qiáng)大的恒定磁場(chǎng)來產(chǎn)生外部磁場(chǎng)，并且用一個(gè)線圈來產(chǎn)生交變電磁波。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)交變電磁波的頻率等于氫原子核或鋰原子核自旋之間的能級(jí)差時(shí)，就會(huì)觀察到電流或電壓的變化。這就證明了核磁共振現(xiàn)象的存在，并且為后來的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
感謝您的支持，請(qǐng)隨意打賞。您的贊賞將鼓勵(lì)我繼續(xù)創(chuàng)作！
百科庫
- 百科全能選手
掃碼關(guān)注微信公眾號(hào)
