Molekular spektroskopiya: umumiy prinsipllar va tasnifi

Spin panjara (uzunlamasına) dam olish

 energiya kvantini chiqarmasdan yuqoridan pastki spin holatiga o'tishi mumkin . Molekulalardagi atomlar doimo turli chastotalarda tebranadi. Bundan tashqari Bormoq, molekulalar mumkin aylantiring Qanday butun, a har xil qismlar molekulalar shuningdek bir-biriga nisbatan aylanishi mumkin. Ushbu harakatlar ma'lum chastotalar bilan ham tavsiflanadi. Har qanday ko'p atomli molekulada zaryadlarning taqsimlanishi notekis bo'lganligi sababli, klassik elektrodinamika qonunlariga ko'ra, bu davriy harakatlar

* DA o'yinchoq hududlar elektromagnit spektr, qayerda hurmatga sazovor shartlari rezonans NMR, yuqoridan quyi energiya holatiga o'z-o'zidan o'tish ehtimoli juda kam.

paydo bo'lishi maishiy elektromagnit dalalar, diapazon chastotalar qaysi ancha keng va rezonans chastotasini qamrab oladi. Bunday ichki elektromagnit maydonlar ta'sirida yadrolarning davlatdan majburiy o'tishlari |  > bildirmoq |  >, ortiqcha energiya esa kvant h  ko'rinishida chiqarilmaydi, balki issiqlikka aylanadi .

^{Uzunlamasına bo'shashish tezligi odatda T 1 bilan belgilanadigan vaqt bilan tavsiflanadi: T} 1 qanchalik ^{qisqa bo'lsa, jarayonning tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Elektromagnit nurlanishning juda yuqori quvvatlarida} (vaqt birligida ko'p miqdordagi kvantlar), uzunlamasına bo'shashish balki emas bitim co uning vazifa - qo'llab-quvvatlash farq ichida Yadro spin holatlarining populyatsiyalari - va spektrdagi NMR signali haqiqatan ham yo'qoladi. Ushbu hodisa deyiladi to'yinganlik .

Spin-spin yoki ko'ndalang bo'shashish

U yerda Ko'proq bitta mexanizm, ruxsat berish yadrolari kesib o'tish dan bitta aylanish holat kvant energiya chiqarmasdan boshqasiga aylanadi. Agar turli spin holatlaridagi ikkita yadro bir-biriga geometrik jihatdan yaqin bo'lsa, u holda fazoda uzatiladigan magnit momentlarining o'zaro ta'siri tufayli ular nurlanishsiz ^{energiya almashishi mumkin: |  >} 1 ^{+ |  >} 2 ^{ |  >} 1 ^{+ |  >} 2 ^{. Bunday jarayon} yadrolarning spin holatlari populyatsiyalarining ^{o'zgarishiga olib kelmaydi , balki yadroning ma'lum bir holatda "hayoti"ning qisqarishiga olib keladi.} Spin-spin bo'shashish jarayonining tezligi odatda T 2 ^{bilan belgilanadigan vaqt bilan tavsiflanadi . Molekulalar mahkam o'ralgan va bir-biriga nisbatan harakat qilmaydigan agregatsiyaning qattiq holatida T} 2 . ^odatda kichik qiymatlarga ega. Heisenberg noaniqlik munosabatlariga ko'ra, holatning energiyasini va uning umrini mutlaq aniqlik bilan o'lchash mumkin emas:
^{ E  t  h/2  . Agar holatning ishlash muddati o‘rniga  t ni T} 2 ni qo‘yib, ^{ E = h  ekanligini hisobga olsak , u holda  = h/2  T} 2 bo‘lib chiqadi ^{.  qiymati} rezonans chastotasini aniqlash mumkin bo'lgan ^{aniqlikni ifodalaydi, ya'ni NMR spektridagi signal kengligini tavsiflaydi. Kichik T} 2 da ^{signal kengligi qabul qilib bo'lmaydigan darajada katta bo'ladi va} bu, keyin aniq bo'lganidek, molekulyar strukturani o'rganishni imkonsiz qiladi. Bilan Yordam bering usuli NMR. tomonidan bu sabab namuna uchun yechib olish spektrlar NMR molekulalarning tuzilishini o'rganish uchun u agregatsiyaning suyuq holatida bo'lishi kerak. Qattiq moddalar mos erituvchida eritiladi (afzal past yopishqoqlikka ega). Qattiq namunalarni o'rganish uchun maxsus texnikalar ("sehrli" burchak ostida aylanish va boshqalar) mavjud, biroq bir qator texnik qiyinchiliklar ularni keng qo'llashga to'sqinlik qiladi.