Hamitova Madinabonuning "umumiy fizika"

Yadro magnit rezonansi (YaMR) usulining nazariy asoslari
Yadro magnit rezonans usulini 1946 yilda Parsell va Blox bir–biridan xabarsiz holda yaratdilar va shundan so‘ng kimyo fanida qo‘llana boshladi. Ma‘lumki, har qaysi yadro spin kvant soni bir bilan tavsiflanadi va bu spinlar 0,1/2,1, 3/2,2 qiymatga ega bo‘ladi. Agar yadroda nuklonlar soni juft bo‘lsa – ( ) umumiy spin kvant soni nolga teng bo‘ladi. Agar ularning soni toq bo‘lsa ( ) umumiy spin kvant soni yoki qiymatga ega bo‘ladi. Umumiy spin kvant soni 0 nolga teng bo‘lgan yadro magnit maydonida bir energetik holatda bo‘ladi (2·0+ 1). Bunday yadrolar YaMR–spektroskopiya uchun ob‘yekt bo‘la olmaydi. Yadroning spini ( ) bo‘lsa, yadro tashqi magnit maydonida 2 ta energetik holatda turadi. Shunga qarab yadroda musbat zaryad ham turlicha taqsimlanadi. Zaryadli yadro o‘z o‘qida aylanganda magnit momentiga ega bo‘ladi. Bunday yadrolarning xossalarini YaMR usulida tekshirish mumkin. Yadroga radio nurlanish berilganda energiya yutilib, bir magnit–energiya darajadan ikkinchi magnit–energiya darajaga o‘tadi. Bor qoidasiga asosan birinchi holatdan ikkinchi holatga o‘tish uchun:

energiya talab qilinadi. Bu yerda N–maydon kuchlanishi M–Bor magnetoni, ġ– ajralishning spektroskopik omili. Shunday qilib, moddalarni yadromagnit rezonans usulida tekshirishda tekshiralayotgan moddaga kuchli magnit maydoniga tik ravishda klistron (generator) yordamida ma‘lum takrorlikda radio to‘lqin beriladi. Yuqoridagi tenglamaga muvofiq,

H– ning ma‘lum qiymatida tenglamaning o‘ng tomoni ga teng bo‘ladi, ya‘ni tenglama sharti bajariladi. Bunda magnitlangan modda tomonidan radioto‘lqin (energiya) yutiladi. Bu hol shkalada maksimumlar shaklida namoyon bo‘ladi. Shkala birligida belgilanib, 1 dan to 10 gacha bo‘lingan bo‘ladi. Shkalaning uzunligi maydon deb hisoblansa, 1 dan to 5 gacha bo‘lgan masofa kuchsiz va 5 dan 10 gacha bo‘lgan masofa kuchli maydon deb yuritiladi. Kuchsiz maydonda gidroksil – ON, karboksil – COOH, aldegid R–COOH, benzol suv dagi protonlar aks etadi. Kuchli maydonda esa metin – CH, metilen – C va metil C protonlari aks etadi. Shu bilan birga protonlarga molekuladagi qo‘shni protonlar va boshqa funksional guruhlar ta‘sir etadi, natijada shkalada protonlarning ko‘rinishi har xil bo‘ladi. Masalan ajratilgan metil guruh bo‘lsa, uning uchta protoni shkalada bitta cho‘qqili uch protonga teng bo‘lgan singletga ega bo‘ladi. Agar metil guruhning yonidagi uglerodda bitta proton bo‘lsa uning ta‘sirida ikkita cho‘qqili uch protonga teng bo‘lgan dublet hosil bo‘ladi. Shunday qilib, YaMR usuli molekuladagi vodorod atomlarining sonini va qanday holatda joylashganligini yaqqol ko‘rsatib, birikmaning tuzilishini aniqlashda katta yordam beradi (8-rasm).

8-rasm. YaMR– spektometrining umumiy ko’rinishi Lekin ana shu kichik miqdor, energiya (∆E) moddaning radio chastotali to’lqin yutishi va uni kuzatish uchun kifoya.Pog’onalar energiyalarining farqi tashqi maydonning kuchlanganligiga to’g’ri proporsionaldir.

Bunda: Plank doimiysi, proporsionallik koeffitsienti, tashqi maydon kuchlanganligi,
yoki
bo’lgani uchun tenglama yadro magnit rezonansi (YaMR)ning asosiy tenglamasidir.