border=0

Electron Paramagnetic Resonance (EPR)

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>

De basis fan magnetyske resonânsje is resonant (selektive) opnoaring fan radiofreedlike strieling troch atomale dieltsjes dy't yn in konstant magnetysk fjild pleatst wurde. De measte elemintêre dieltsjes, lykas tops, rotearje om in eigen as. As in dielen in elektryske lading hat, dan as it rotet, ûntstiet in magnetysk fjild, d. Hja hâldt as in lytse magnet. Wannear't dizze magnet mei in ekstern magnetysk fjild ynterakt wurdt, komme ferskynsels dy't elk meitsje om ynformaasje te krijen oer de kearnen, atomen, of molekulen dy 't dit elemintêre partikel foarmje. De metoade foar magnetyske resonânsje is in universele ûndersyksfunksjoneel dat brûkt wurdt yn sokke ferskate gebieten fan wittenskip as biology, chemie, geology en fysika. Der binne twa wichtige soarten magnetyske resoninten: elektromagnetyske paramagnetyske resonânsje en kearnmagnetyske resonânsje.

De elektromagnetyske paramagnetyske resonante (EPR) waard ûntdutsen troch Evgeny Konstantinovich Zavoisky yn Kazan University yn 1944. Hy observearre dat de single kristall Yn in konstant magnetyske fjild pleatst (4 mT) absorbt mikroferjochting fan in bepaalde frekwinsje (sawat 133 MHz).

It essinsje fan dit effekt is as folget. Elektronen yn substans behannelje lykas mikroskopyske magneten. As jo ​​in substansje yn in konstante eksterne magnetyske fjild pleatse en op in radiofrekwinsje fjild dogge, dan wurde se yn ferskate stoffen oars as oars opnij fersterke en de enerzjy opnij sil selektyf wêze. De weromkommende elektroanen nei har orizjinele oriïntaasje wurdt begelaat troch in radiofrequinsialsignaal, dat ynformaasje jout oer de eigenskippen fan 'e elektroanen en har omkriten.

Zeeman splitsing komt oerien mei it radiofrequentrum. De breedte fan 'e linen fan it spektrum fan' e splitsende steat wurdt bepaald troch de ynteraksje fan 'e spins fan' e elektroanen mei har orbitale mominten. Dit bepaalt de tiid fan relaasje-oscillaasjes fan atomen as gefolch fan har ynteraksje mei de omlizzende atomen. Dêrom kin de EPR as middel wêze om de struktuer fan 'e ynterne struktuer fan kristallen en molekulen te studearjen, it meganisme fan' e kinetik fan gemyske reaksjes en oare problemen.

Fig. 5.5 Precession fan it magnetyske momint (M) fan in paramagnetyske yn in konstante magnetyske fjild .

Fig. 5.5 jout it fenomenon fan elektroanpresession op in magnetysk fjild. Under de aksje fan it torque dat troch it fjild generearre is it magnetyske momint makket kreisrjochte rotaasjes by de generatrix fan in kegel mei in Larmorfrekwinsje . By it oanwendjen fan in alternatyf magnetysk fjild, de yntensiteit fektor sprekt in rûnte beweging mei in Larmorfrekwinsje yn it fleantúch perpendiculêr foar de fektor . As dat bart, feroaret de pressynwinkel, dy't liedt ta it kippen fan 'e magnetyske momint (M). Ferheegje de presyswinkel mei begelieding troch de oplossing fan elektromagnetyske enerzjy, de winkel te ferleegjen - strieling mei frekwinsje .

It is praktysk makliker om it momint fan 'e begjin te brûken fan in skerpe oplossing fan' e enerzjy fan in eksterne fjild oan in konstante frekwinsje en in fariabele magnetyske fjildynoaksing. De sterker is it ynteraksje tusken atomen, molekulen, it breed it EPR-spektrum. Hjirmei kinne jo de mobiliteit fan molekulen beoardielje, de viskositeit fan it medium ( > ).

Fig. 5.6 De ôfhinging fan 'e oplossingskapasiteit fan' e enerzjy fan in eksterne fjild troch in substansje op 'e mannichte fan syn viskositeit.

, , (5.4)

, (5.5)

- gyromagnetyske ferhâlding.

Bygelyks wannear elektromagnetyske frekwinsje moat binnen wêze .

Dizze metoade, dy't ien fan 'e soarte spektroskopy is, wurdt brûkt yn' e stúdzje fan 'e kristlike struktuer fan eleminten, chemie fan libbene sellen, gemyske bondels yn stoffen, ensfh.

In fig. 5.6 lit it blokdiagram fan it EPR spektrometer sjen. It prinsipe fan syn operaasje is basearre op it mjitten fan 'e mjitte fan resonante oplossing troch in substansje fan elektromagnetyske strieling troch it trochgean mei ferskate yntensiteit fan in eksterne magnetyske fjild.

Fig. 5.7 Scheme fan it EPR-spektrometer (a) en de ferdieling fan 'e krêftlinen fan' e magnetyske en elektryske fjilden yn 'e resonator. 1 - mikrofoave-radiogerator, 2 - waveguide, 3 - resonator, 4 - magnet, 5 - mikrofoave - radiofestktuer, 6 - EPR - signalverstärker, 7 - opnambere apparatuer (kompjûter of oszilloskop).

De ûntdekking fan EPR tsjinne as basis foar de ûntwikkeling fan in oantal oare metoaden foar it ûndersykjen fan de struktuer fan substanzen, lykas akoestyske paramagnetyske resonânsje, ferro- en antiferromagnetyske resonânsje, en kearnmagnetyske resonânsje. Wannear't it ferskynsel fan akoestyske paramagnetyske resonante- transysjes tusken sublevels wurdt útfierd troch it opstellen fan hege frekwinsje-lûdwellen; As resultaat komt resonante lûd-absorption op.

De applikaasje fan 'e EPR-metoade joech weardefolle gegevens oer de struktuer fan glêzen, kristallen, oplossings; Yn 'e chemie hat dizze metoade de struktuer fan in grut oantal kombinaasjes, stúdzjekinetlike reaksjes opnommen en de rol fan frije radikalen (molekulten mei frije valence) te finen yn it optreden en kursus fan gemyske reaksjes. Sertile stúdzje fan radikalen liedt ta de oplossing fan in oantal problemen fan molekulêre en cellulebiology.

De EPR-metoade is in tige machtich ûndersykshulp, it is hast ûnmisber as it feroaret yn feroaringen yn struktueren, wêrûnder biologyske. De gefoeligens fan 'e EPR-metoade is hiel heech en is paramagnetyske molekulen. Oer it oanfreegjen fan EPR basearre sykopdracht foar nije stoffen foar kwantumgenerators; De EPR-ierdbeving wurdt brûkt om super-krêftige submillimeterwellen te generearjen.

<== foarige artikel | Folgjende artikel ==>





Sjoch ek:

Atomic force microscopy

Weber's Law

Resonante modes fan fjilden ynteraksje mei mate

De tydlike karakteristyk fan 'e wittenskip fan aktive stimulâns

Scannen magnetyske mikroskops basearre op supraleare kwantum ynterferometers (SQUID - mikroskopy) SQUIDs

Breakdown Zener. Field emission

Fullerenes

Scannen SQUID-mikroskoop

Physical Basics of Electron Microscopy Electron Microscope

It brûken fan keunstmjittige neurenneteken foar it ûntfangen, fersprieden en ferwurkjen fan gegevensynformaasje

Literatuer

Gunn-effekt

Return to Table of Contents: Physical Phenomena

Views: 7821

11.45.9.33 © bibinar.info is net de auteur fan de materialen dy't ynbrocht binne. Mar leveret de mooglikheid fan fergees gebrûk. Is der in fertsjinwurdiging fan 'e autoriteit? Skriuw ús | Feedback .