原子核的轨道磁量子数和自旋磁量子数数是什么意思？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-11-03 08:12 标签： 轨道磁量子数和自旋磁量子数

核自旋特征用自旋量子数I来描述，I=0的核核磁矩为零，不产生核磁共振信号。

核自旋特征用自旋量子数I来描述，I=0的核磁矩为零，不产生核磁共振。( )

自旋量子数不为零的原子核才能产生核磁共振。12C6，16O6，32S16的I为零，所以均无NMR信号。

核磁共振成像的“核”指的是（)，这是因为其核磁共振灵活度高、信号强，所以通常选择它来对人体进行成像。

所有的原子核都有核磁共振信号。()

下列哪个原子核不能产生核磁共振？( )

质量数为偶数，核电荷数为奇数的原子核，其自旋量子数一定为零。

核磁共振分析属于波谱分析是因为自旋原子核的核磁跃迁时吸收的电磁辐射能量较高。

下列原子核的自旋角动量为零的是______。 A． B． C． D．

下列原子核的自旋角动量为零的是______。

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1H 应用实例 质谱给出分子量为 269 。

2、分子式为 :C 17H17N3O NMR方法 （ 1）在 很强的外磁场 中，某些磁 性原子核可以分裂成两个或更多 的量子化 能级 。 （ 2）用一个 能量恰好等于分裂后相 邻能级差的电磁波照射 ，该核就可以 吸收此频率的波，发生能级跃迁，从 而产生 NMR 吸收。 P P: 原子核的角动量 : 磁矩 o: 拉默尔频率 : 磁旋比 o 原子核 I

3、 （ 3） 与 P方向平行。 7 9 2 7 0.21 H 7 0 2 1 6.013 C h 2 （ 2）由于原子核是具有一定质量的带 正电 的粒子，故 在自旋时会产生 核 磁 矩： P 磁旋比， 即核磁矩与 自旋角动量的比值，不同的核 具有不同的 磁旋比，它是磁核 一个特征（固定）值。 质量数（ a ） 原子序数（ Z ） 自旋量子（ I ） 例子 奇数

5、吸收 复杂 ，研究应用较少 ； 原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀 螺一样自旋，有磁矩产生，是核磁共振研究的主 要对象， C， H也是有机化合物的主要组成元素。 二、 核磁共振现象 nuclear magnetic resonance 氢核（ I=1/2）， 两种取向（两 个能级）： (1) 与外磁场平行，能量低，磁 (2) 量子数 1/2; (2)

7、 （ 1） 在相同 B0 下，不同的核，因磁旋比不同，发生共振的 频率不同，据此可以鉴别各种元素及同位素。 例如，在 2.3 T 的磁场中， 1H 的共振频率为 100 MHz ， 13C 的为 25 MHz 只是氢核的 1/4，而 133Cs 的仅仅是氢核的 1/8 左右。 总结 （ 2）对同一种核， 一定，当 B0 不变时，共振频率不变； 当 B0

9、4 j i N N 倘若体系吸收了足够的射频能量，使相 邻能级上的粒子数相等，这时体系不再呈现 净吸收，因而无法测得核磁共振信号，此时 称为 饱和 。 那么，靠什么维持 NMR信号呢？ 饱和 (saturated) 低能态的核数目等于高能态的核数目 驰豫 (relaxtion) 高能态的核以非辐射的方式回到 低能态 纵向驰豫 也称自旋 -晶格驰豫 处在高能级的核将能量以热能形式转移给周围分子骨 架（晶格）中的其它核，而回到低能级，这种释放能量的方 式称为 纵向驰豫 。 周围的粒子，对固体样品是指晶格，对液体样品指周围的 同类分子或溶剂分子。 横向驰豫 也。

10、称自旋 -自旋驰豫 自旋核之间进行内部的能量交换，高能态的核将能量转 移给低能级的核，使它变成高能态而自身返回低能态，这种 释放能量的方式称为 横向驰豫 。 射频磁场 (B0) B 0 N/N= exp(- E/kT) FID NMR的形成 在 1950年， Proctor 等人研究发现： 质子的共振频率与 其结构（化学环境）有关。 在高分辨率下，吸收峰产生化学 位移和裂分，如图所示。 由有机化合物的核磁共振图，可获得质子所处化学环境的 信息，进一步确定化合物结构。 第二节、核磁共振波谱仪 nuclear magnetic reson。

11、ance spectrometer 1永久磁铁 ：提供外磁 场，要求稳定性好，均匀， 不均匀性小于六千万分之 一。扫场线圈。 2 射频振荡器 ：线圈垂 直于外磁场，发射一定频 率的电磁辐射信号。 60MHz或 100MHz， . 3 射频信号接受器 （检 测器）： 当质子的进动频 率与辐射频率相匹配时， 发生能级跃迁，吸收能量， 在感应线圈中产生毫伏级 信号。 4探头 ： 有外径 5mm的玻璃样品管座 , 发射线圈，接收线 圈，预放大器和变温元件等。样品管座处于线圈的中心，测 量过程中旋转 , 磁场作用均匀。发射线圈和接收线圈相互垂 直。 样品的制备： 。

12、试样浓度 ： 5-10%；需要纯样品 15-30 mg； 傅立叶变换核磁共振波谱仪需要纯样品 1 mg ； 标样浓度 （四甲基硅烷 TMS） ： 1%； 溶剂 ： 1H谱 四氯化碳，二硫化碳； 氘代溶剂 ：氯 仿，丙酮、苯、二甲基亚砜的氘代物； 常用溶剂的化学位移值 溶剂 1H 13C CCl4 96.1 CS2 192.8 CDCl3 7.27 77.1(3)

傅立叶变换核磁共振波谱仪 不是通过扫场或扫 频产生共振； 恒定磁场，施加全 频脉冲，产生共振，采 集产生的感应电流信号， 经过傅立叶变换获得一 般核磁共振谱图。 （类似于一台多道仪） 超导核磁共振。

15、波谱仪： 永久磁铁和电磁铁： 磁场强度 100 kG 开始时，大电流一次性励磁后，闭 合线圈，产生稳定的磁场，长年保持不 变；温度升高，“失超”；重新励磁。 超导核磁共振波谱仪： 200-400MHz； 可 高达 600-900MHz； 现代核磁的特点 磁 体 超导 永久磁体 电磁体 超导磁体 超屏蔽 稳定性 匀场线圈 防震支架 谱 仪 功 能 数字化 集成化 功率损耗 现代核磁的特点 最活跃的领域 高分辨核磁 固体核磁 功能成像（ FMRI） 现代核磁的特点 多学科的共同努力创造了 核磁共振的今天 No More Rest 结束 。 

核磁共振谱原理编辑香草醛的核磁共振谱根据量子力学原理，与电子一样，原子核也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数I决定，原子核的自旋量子数I由如下法则确定：1）中子数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0；2）中子数加质子数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数（如，1/2,3/2,5/2)；3）中子数为奇数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数（如，核磁共振谱1,2,3）

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