核磁共振的原理是什么?

质量和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0,即I=0,如12C、16O、32S等。这种原子核没有自旋现象,被称为非磁性原子核。

奇数质量数的原子核有半整数自旋量子数,如1H、19F、13C等。,并且它们的自旋量子数不为0,所以称为磁核。质量数为偶数,质子数为奇数,自旋量子数为整数的原子核也是磁核。

元素周期表中的元素可以测量核磁共振谱的条件是:第一,待测原子核的自旋量子数不为零;其次,最佳自旋量子数为1/2(自旋量子数大于1的原子核有电四极矩,峰值很复杂);再次,该元素(或其同位素)的自然丰度比较高(自然丰度低,灵敏度太低,检测不到信号)。

扩展数据

发展历史:

1921年,当Steen (1888-1969)和Gerlach (1889-1979)在他们的实验中通过不均匀磁场将碱金属原子束照射到屏幕上时,

这意味着电子不仅有轨道运动,还具有自旋运动,这是自旋磁矩沿着或逆着磁场方向取向的结果。于是在1925年,荷兰物理学家乔治·乌伦贝克(1900-1988)和古德米特(1902-1978)提出,电子具有独立于轨道运动的固有磁矩(即自旋磁矩)。

自旋量子数s≡1/2,是代表自旋角动量的量子数,对应的是轨道角动量量子数。自旋磁量子数ms是描述自旋方向的量子数。Ms= 1/2,表示电子沿磁场方向取向,用↑表示,表示为逆时针自旋;Ms=-1/2表示逆着磁场方向取向,用↓表示,说是顺时针旋转。

当两个电子处于同一个自旋态时,称为自旋平行度,用符号↑↑或↓↓ ↓表示。当两个电子处于不同自旋状态时,称为自旋反平行,用符号↑↓或↑↓表示。

第四量子数,自旋量子数ms,不能直接从薛定谔方程得到。它是根据后来的理论和实验要求而引入的。在强磁场存在下对原子光谱的精确观测表明,大多数谱线实际上是由两条靠得很近的谱线组成的。这是因为电子在原子核外运动,也可以取两个值相同方向相反的运动状态,通常用↑和↓表示。

百度百科-自旋量子数