Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Лазуркин Ю.С. -> "Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот" -> 117

Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот - Лазуркин Ю.С.

Лазуркин Ю.С. Физические методы исследования белков и нуклеиновых кислот — М.: Наука, 1967. — 342 c.
Скачать (прямая ссылка): afizsvoystvapentanola1967.djvu
Предыдущая << 1 .. 111 112 113 114 115 116 < 117 > 118 119 120 121 122 123 .. 126 >> Следующая

O0= 2nv0 = r#0 (21)
вокруг направления поля, где у— гиромагнитное отношение данного ядра:
г= JL, Й = А.
299
В результате взаимодействия с нолем и теплового движения образуется избыток ядерных магнитных моментов, направленных вдоль поля. Этот избыток создает намагниченность \лг и может быть представлен равномерным распределением магнитных моментов ядер по поверхности конуса с осью в направлении оси z (рис. 2). Этот конус как целое вращается вокруг оси z с частотой со0. Результирующая намагниченность в плоскости ху равна нулю.
Пусть вдоль оси X приложено линейно-осциллирующее поле #isinco^. В плоскости ху оно может быть расположено на два
вектора поля, поляризованных по кругу и вращающихся с частотой сої в противоположные стороны. Эти поля вращаются относительно конуса с частотами со0—©і и соо + шь Первое поле вдали от резонанса и второе поле при любой частоте сої не оказывают никакого влияния на прецессионное движение вследствие малости времени взаимодействия.
При резонансе (©i = coo) #1 становится неподвижным относительно конуса. При этом вектор вращающегося поля отклонит от направления г векторы тех ядерных магнитных моментов, которые отстают от него на 90° по фазе. Результирующий магнитный момент отклонится от направления z (ось конуса начнет вращаться вокруг z с частотой со0)» и в плоскости ху появится намагниченность Цху, вращающаяся с частотой wo. Условие резонанса
ч
Рис.
ного
2. Прецессия магнит-момента ц в магнит-
ном поле H0 при действии радиочастотного поля Hi
2nv0 = cu0 = rtf0=-irtf(
Jh
совпадает с условием (20), полученным ранее при квантовоме-ханическом рассмотрении.
Из изложенного следует-, что при ядерном магнитном резонансе происходит уменьшение продольной намагниченности в направлении постоянного магнитного поля H0 и появление вращающейся с частотой соо поперечной намагниченности в плоскости, перпендикулярной полю H0.
Оба эти явления используются для регистрации ядерного магнитного резонанса.
300
Ядерная магнитная релаксация. Каждое ядро, помимо внешнего постоянного магнитного поля, находится в локальном магнитном поле, создаваемом магнитными моментами соседних ядер. Вследствие непрерывного теплового движения локальное магнитное поле быстро меняется во времени. Применяя разложение Фурье, можно получить непрерывный спектр возникающих при этом магнитных шумов.
Спектр магнитных шумов, обусловленных тепловым движением, имеет
вид
S(v) = a---,
1+4яМт*
где S(v) —спектральная плотность при частоте v; а—константа; тс — время корреляции.
Время корреляции характеризует случайный процесс беспорядочного теплового движения и имеет порядок времени, необходимый молекуле, чтобы повернуться на один радиан или пройти расстояние, сравнимое с ее размерами. Спектры магнитных шумов, характерные для жидкостей и твердых тел, показаны на рис. 3.
Спин-решеточная релаксация. Компоненты спектра магнитных шумов вблизи резонансной частоты V0 вызывают переходы между энергетическими уровнями и приводят к указанной выше спин-решеточной релаксации, проявляющейся в том, что при включении поля Но приближение системы спинов к больцмановскому равновесию происходит с некоторой характеристической скоростью, а при резонансе с той же характеристической скоростью наблюдается переход из верхнего энергетического состояния в низшее.
Например, если в момент времени t после включения поля избыток числа ядер на низшем энергетическом уровне п, а при достижении теплового равновесия он равен па, то
dn _ По — п
Tt ~ T1 '
где Ti — время спин-решеточной релаксации, характеризующее скорость приближения к равновесию.
Или, если Mz0 —намагниченность в направлении оси при равновесии, а Mx — та же намагниченность в данный момент времени t, то
Частота V
Рис. 3. Спектры магнитных шумов
dM,
(22
dt T1 v
причем MZo =%оН0, где Xo — ядерная магнитная восприимчивость в условиях
теплового равновесия.
Спин-спиновая релаксация. Поперечная намагниченность, возникающая при ЯМР, соответствует неравномерному распределению в плоскости ху элементарных магнитиков, соверщающих ларморовскую прецессию вокруг направления постоянного магнитного поля (рис. 2).
Однако иа постоянное магнитное поле налагаются слабые статические локальные магнитные поля соседних магнитных ядер (диполь-дипольное взаимо-
301
действие). Эти поля соответствуют спектру магнитных шумов вблизи нуля частоты (см. рис. 3). В результате г-компонента поля меняется от точки к точке и частоты ларморовской прецессии отдельных ядер оказываются несколько различными. Поэтому неравномерное распределение элементарных магнитиков в проекции ху все более и более выравнивается и поперечная намагниченность постепенно исчезает. Аналогичный процесс происходит также из-за неоднородности постоянного магнитного поля Но.
Второй эффект, приводящий к уменьшению поперечной намагниченности, состоит в одновременном перебросе двух спинов с противоположными относительно оси г ориентациями. Этот переход осуществляется под действием переменного магнитного поля, возникающего в результате ларморовской прецессии. Суммарная г-компонента намагниченности в обоих случаях остается постоянной, хотя их азимутальная относительная ориентация и, следовательно, поперечная намагниченность меняются.
Предыдущая << 1 .. 111 112 113 114 115 116 < 117 > 118 119 120 121 122 123 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама