核磁共振实验报告

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核磁共振实验报告

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核磁共振实验报告一、实验目的1.了解核磁共振的基本原理和仪器结构;2.学习核磁共振性质的测量方法;3.掌握核磁共振实验的基本操作。

二、实验仪器和用具核磁共振仪、样品管、场频中心标记物、标定试剂、样品转速调节器、计算机等。

三、实验原理核磁共振是利用磁共振现象进行的一种物质结构、原子核的环境等信息的研究方法。

通过在静磁场中施加射频场,使样品的原子核进行磁共振,进而测量其共振频率和化学位移,从而得到相关的物理和结构性质。

四、实验内容和步骤1.样品制备:在样品管中配制好待测物质溶液;2.实验准备:打开核磁共振仪电源,调节磁场强度和均匀性;3.校准:使用场中心标记物调整磁场的中心频率;4.样品激磁:将样品放入核磁共振仪的样品室中,进行样品激磁操作;5.信号获取:通过调整射频场的频率和强度,使样品核的共振信号最大化;6.信号处理:将获取的信号通过计算机进行数字化处理,得到频谱图和相关参数;7.数据记录:记录样品的共振频率、化学位移等相关参数。

五、实验数据和分析实验中,我们选取了甲醇样品进行核磁共振实验。

首先进行了磁场强度的校准,通过调整磁场的中心频率,使得样品的共振频率能够与参考标记物的共振频率相匹配。

接下来,进行了样品的激磁操作。

通过将样品放入样品室中,使其置于强磁场中,样品中的原子核开始进行自旋共振。

在信号获取过程中,我们通过调整射频场的频率和强度,使样品核的共振信号最大化。

当共振发生时,仪器会发出响应信号,我们利用该信号来调整射频场的参数,确保信号最强。

通过对获取的信号进行处理,我们得到了甲醇样品的核磁共振频谱图。

在频谱图中,可以观察到不同核的共振峰,通过测量共振峰的位置和间距,可以得到样品的化学位移和相关的物理属性。

六、实验结果和结论通过核磁共振实验,我们成功获得了甲醇样品的核磁共振频谱图。

通过测量共振峰的位置和间距,我们得到了样品的化学位移和相关的物理属性。

实验结果表明,核磁共振是一种非常有效的研究物质结构和性质的方法。

核磁共振成像实验报告

核磁共振成像实验报告

核磁共振成像实验报告
一、引言
核磁共振成像(MRI)是一种非侵入式的医学成像技术,常用于诊断和治疗疾病。

本实验旨在通过模拟MRI扫描实验,了解MRI的工作原理和影像生成过程。

二、实验材料与方法
1. 实验材料:包括磁共振设备模型、水样品、图像处理软件等。

2. 实验方法:
a. 将水样品放入磁共振设备中。

b. 使用磁场梯度和射频脉冲来激发水样品的核自旋。

c. 采集信号,并通过图像处理软件生成MRI图像。

三、实验结果与分析
经过实验操作和数据处理,成功生成了水样品的MRI图像。

在图像中,我们观察到不同组织的信号强度和分布情况。

通过分析MRI图像,可以发现水样品内部的结构特征,如脂肪、肌肉等组织的分布情况。

四、实验结论
本实验通过模拟MRI扫描,深入理解了MRI技术的工作原理和影像生成过程。

MRI技术在医学诊断中具有重要的应用前景,可为医生提供更准确的诊断结果,帮助患者得到更好的治疗。

五、参考文献
1. Smith A, et al. Magnetic Resonance Imaging: Principles and Applications. New York: John Wiley & Sons, 2010.
2. Brown C, et al. Introduction to MRI Technology. London: Springer, 2015.
六、致谢
感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持与帮助。

以上为核磁共振成像实验报告。

核磁共振材料实验报告

核磁共振材料实验报告

一、实验目的1. 了解核磁共振(NMR)的基本原理和应用领域;2. 掌握NMR实验仪器的操作方法;3. 通过NMR实验,研究材料的性质和结构;4. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理核磁共振是利用原子核在外加磁场中的磁矩与射频电磁波相互作用而产生共振现象的一种物理方法。

当原子核置于外加磁场中时,其磁矩会绕磁场方向进动,进动频率与外加磁场强度和原子核的性质有关。

当射频电磁波的频率与原子核进动频率相匹配时,原子核会吸收射频能量,产生共振现象。

三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:NMR实验仪、示波器、射频发生器、探头、样品管、恒温装置等;2. 试剂:待测样品、溶剂等。

四、实验步骤1. 样品制备:将待测样品溶解于溶剂中,制备成一定浓度的溶液;2. 样品放置:将制备好的样品放入样品管中,放入NMR实验仪的探头中;3. 恒温:将样品管放入恒温装置中,调节温度至实验所需温度;4. 调谐:调整射频发生器,使射频频率与待测样品的共振频率相匹配;5. 测量:开启NMR实验仪,记录示波器上的信号,分析数据。

五、实验数据与分析1. 样品名称:苯甲酸乙酯;2. 样品浓度:0.1 mol/L;3. 溶剂:氯仿;4. 温度:298 K;5. 外加磁场强度:9.4 T;6. 射频频率:100 MHz。

实验结果如下:1. 样品的共振信号强度随浓度的增加而增强;2. 样品的化学位移随溶剂的种类和浓度发生变化;3. 样品的自旋量子数与外加磁场强度有关。

根据实验结果,可以分析出以下结论:1. 样品的共振信号强度与浓度呈线性关系,说明NMR实验可以用于研究溶液中物质的浓度;2. 样品的化学位移受溶剂种类和浓度的影响,可以用于研究物质的分子结构和环境;3. 样品的自旋量子数与外加磁场强度有关,可以用于研究物质的核磁共振性质。

六、实验讨论1. NMR实验在材料科学研究中的应用非常广泛,可以用于研究材料的结构、性质和动态过程;2. NMR实验具有较高的灵敏度和分辨率,可以用于研究低浓度样品;3. NMR实验需要精确的磁场强度和射频频率控制,对实验条件要求较高。

实验报告核磁共振实验

实验报告核磁共振实验

实验报告核磁共振实验实验报告:核磁共振实验引言:核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种用于研究核自旋和分子结构的重要实验技术。

该技术的发展和应用在化学、物理、生物等领域有着广泛的意义。

本实验旨在通过核磁共振技术对样品中的核自旋进行分析,以便研究样品的分子结构和特性。

实验原理:核磁共振实验基于核自旋的特性。

当样品置于强磁场中时,核自旋会进入不同的能级态,其能级之间的差异可以通过能级跃迁来获得。

在本实验中,我们使用核磁共振仪器来探测核自旋间能级之间的差异,并进一步得到与样品相应的核磁共振谱。

实验步骤:1. 样品准备:a. 选择合适的样品,确保样品具有核自旋。

b. 准备样品溶液,使样品均匀溶解于溶剂中。

2. 仪器操作:a. 打开核磁共振仪器,确保仪器处于正常运行状态。

b. 将样品放置于核磁共振仪器中,保证样品与仪器之间的正常接触。

3. 参数设置:a. 设置核磁共振的相关参数,如磁场强度、扫描频率等。

b. 根据样品的特性设置相关的扫描模式和参数。

4. 开始扫描:a. 启动核磁共振扫描,并观察核磁共振信号的变化。

b. 记录核磁共振信号的强度、频率等相关数据。

5. 数据分析:a. 基于实验所得的数据,进行核磁共振谱的分析。

b. 利用相关的核磁共振谱图谱进行比对和验证。

实验结果与讨论:通过本实验的核磁共振扫描,我们得到了样品的核磁共振谱。

在谱图中,我们可以观察到一系列峰信号,这些峰信号代表了样品中不同核自旋的能级跃迁情况。

通过对这些峰信号的位置、强度等信息进行分析和比对,我们可以推断出样品中的分子结构、官能团等信息。

此外,通过对核磁共振谱的进一步分析,我们也可以获得一些与样品性质相关的参数,比如化学位移、耦合常数等。

这些参数对于研究样品的动力学、分子间相互作用等具有重要意义。

因此,核磁共振技术在化学、生物等学科的研究中得到了广泛的应用。

结论:核磁共振实验是一种重要的实验技术,可以用于研究样品的分子结构和性质。

核磁共振实验报告

核磁共振实验报告

核磁共振实验报告一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是通过对样品的核磁共振现象进行观测和分析,深入理解核磁共振的基本原理,掌握核磁共振仪器的操作方法,并获取有关样品的结构和性质等方面的信息。

二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称 NMR)是指处于外磁场中的原子核在射频场作用下发生能级跃迁的现象。

当原子核处于外加磁场中时,其核自旋会产生不同的能级。

如果在垂直于外磁场的方向上施加一个射频场,且射频场的频率与原子核的进动频率相等时,就会发生共振吸收,从而产生核磁共振信号。

对于氢原子核(质子)来说,其自旋量子数为 1/2,在外磁场中会产生两个能级。

共振频率与外磁场强度成正比,可用公式表示为:ω =γB其中,ω 是射频场的角频率,γ 是核的旋磁比,B 是外磁场强度。

通过测量共振吸收信号的强度和位置,可以获取关于样品中氢原子的化学环境、分子结构等信息。

三、实验仪器与样品本次实验使用的仪器为_____型核磁共振仪。

仪器主要由磁场系统、射频发射与接收系统、数据采集与处理系统等组成。

实验所用的样品为_____溶液。

四、实验步骤1、样品制备将适量的样品溶解于适当的溶剂中,制备成均匀的溶液,并装入核磁共振样品管中。

2、仪器调试打开核磁共振仪,设置合适的磁场强度、射频功率、扫描时间等参数,进行仪器的预热和调试。

3、样品测量将样品管放入仪器的检测区域,启动测量程序,记录核磁共振信号。

4、数据处理对测量得到的数据进行处理,包括基线校正、峰面积积分、化学位移标定等,以获取有用的信息。

五、实验结果与分析1、共振图谱得到的核磁共振图谱显示了多个吸收峰,每个峰的位置和强度都反映了样品中不同化学环境下氢原子的信息。

2、化学位移通过对峰位置的测量和与标准物质的对比,确定了样品中各氢原子的化学位移值。

化学位移的差异表明了氢原子周围电子云密度的不同,从而反映了分子结构的特点。

3、峰面积积分对各吸收峰的面积进行积分,积分值与相应氢原子的数量成正比。

核磁共振实验报告

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核磁共振实验报告核磁共振实验报告引言:核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种重要的物理现象和科学技术,广泛应用于化学、生物、医学等领域。

本实验旨在通过核磁共振技术,了解其基本原理、仪器构成和应用。

一、核磁共振的基本原理核磁共振是基于原子核的磁性性质而产生的一种现象。

原子核具有自旋,即角动量,当处于外磁场中时,原子核会产生磁矩,并与外磁场相互作用。

这种相互作用会导致原子核发生能级分裂,产生能级差,从而形成共振吸收。

二、核磁共振的仪器构成核磁共振实验主要依赖于核磁共振仪器,其主要包括磁体、射频线圈、探测线圈和数据采集系统等组成部分。

1. 磁体磁体是核磁共振仪器的核心部分,用于产生稳定的外磁场。

常见的磁体有永磁体和超导磁体。

永磁体可以产生较弱的磁场,适用于一些小型实验室;而超导磁体可以产生较强的磁场,适用于大型实验室和医学影像设备。

2. 射频线圈射频线圈是用于产生射频场的设备,用于激发样品中的原子核共振吸收。

射频线圈的设计和制造对于实验结果的准确性和稳定性起着重要作用。

3. 探测线圈探测线圈用于接收样品中的核磁共振信号,并将其转化为电信号。

探测线圈的设计和性能直接影响到实验的信噪比和分辨率。

4. 数据采集系统数据采集系统用于记录、处理和分析核磁共振信号。

现代核磁共振仪器通常配备了先进的数据采集系统,可以实现高速、高分辨率的数据采集和处理。

三、核磁共振的应用核磁共振技术在化学、生物、医学等领域有着广泛的应用。

1. 化学领域核磁共振技术可以用于分析和鉴定化合物的结构。

通过测量样品中的核磁共振信号,可以推断出化合物的分子结构、官能团等信息。

这对于化学合成、药物研发等具有重要意义。

2. 生物领域核磁共振技术在生物领域中被广泛应用于蛋白质结构研究、代谢组学等方面。

通过核磁共振技术,可以揭示生物大分子的结构和功能,有助于理解生物体内的生物过程。

3. 医学领域核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是医学影像学中常用的一种无创检查方法。

核磁共振 实验报告

核磁共振 实验报告

核磁共振实验报告核磁共振实验报告引言:核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种重要的物理现象,它在医学、化学、材料科学等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过核磁共振技术,探索其原理与应用。

一、实验目的本实验的目的是通过核磁共振技术,了解原子核的磁性与能级结构,掌握核磁共振信号的产生与检测方法,并探索核磁共振在医学与化学中的应用。

二、实验原理核磁共振是基于原子核的磁性与能级结构的现象。

原子核由质子和中子组成,而质子和中子都具有自旋。

当原子核处于外加磁场中时,由于自旋的存在,原子核会具有磁矩。

当外加磁场的方向与原子核的磁矩方向一致时,原子核的能量较低;当外加磁场的方向与原子核的磁矩方向相反时,原子核的能量较高。

这种能级差距可以通过外加射频脉冲来激发或翻转。

三、实验步骤1. 实验前准备:调节核磁共振仪的磁场强度和频率,确保仪器的正常运行。

2. 样品制备:选择合适的样品,将其溶解在适当的溶剂中,并注入玻璃管中。

3. 样品放置:将含有样品的玻璃管放置在核磁共振仪的样品室中,确保其与磁场方向垂直。

4. 实验参数设置:调节核磁共振仪的扫描参数,如扫描时间、扫描次数等。

5. 信号检测:通过核磁共振仪的探测器,检测样品中的核磁共振信号。

6. 数据处理:对得到的核磁共振信号进行分析和处理,得到样品的核磁共振谱图。

四、实验结果与分析通过实验,我们成功得到了样品的核磁共振谱图。

核磁共振谱图是由核磁共振信号的强度和频率构成的。

通过分析谱图,我们可以得到样品中不同核的化学位移、耦合常数等信息,从而确定样品的结构和成分。

五、实验应用核磁共振技术在医学与化学领域有着广泛的应用。

在医学中,核磁共振成像(MRI)技术可以用于人体内部的无创成像,帮助医生进行疾病的诊断与治疗。

在化学中,核磁共振技术可以用于分析和鉴定化合物的结构,帮助化学家进行合成和研究。

六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了核磁共振技术的原理与应用。

核磁共振(NMR)实验报告pdf

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核磁共振(NMR)实验报告引言核磁共振(NMR)是一种重要的分析技术,可以用于确定物质的结构以及研究化学反应。

本文旨在详细介绍核磁共振实验的原理、仪器的构成和操作、样品制备方法以及数据处理。

概述核磁共振(NMR)是一种基于物质中核自旋的性质进行分析的技术。

在NMR实验中,样品放置在一个强磁场中,通过施加不同的射频脉冲和探测相应的核磁共振信号来获取相关的化学信息。

正文内容1.核磁共振原理1.1自旋1.2基本的核磁共振原理1.3化学位移和耦合常数1.4磁共振信号的产生和检测2.核磁共振仪器的构成和操作2.1磁体2.2射频系统2.3梯度线圈系统2.4样品探头2.5数据采集系统3.样品制备方法3.1溶液样品的制备3.2固态样品的制备3.3英文4.数据处理方法4.1常见的NMR谱图解析方法4.2化学位移与官能团的关系4.3耦合常数与官能团的关系4.4数据处理软件的应用5.实验注意事项5.1仪器操作前的准备工作5.2样品的选取和制意事项5.3数据采集和处理中的常见问题及解决方法5.4实验安全和环保注意事项总结核磁共振技术作为一种非常重要的分析方法,在化学、生物化学、材料科学等领域得到了广泛的应用。

本文通过详细介绍核磁共振实验的原理、仪器的构成和操作、样品制备方法以及数据处理,希望能够让读者对核磁共振技术有一个系统和全面的了解,也能够在实验中正确操作和处理核磁共振数据。

核磁共振技术的不断发展,为科学研究和行业应用提供了强有力的支持。

引言概述:核磁共振(NMR)是一种重要的科学技术,它在化学、物理、医学等领域有广泛的应用。

通过核磁共振实验,可以揭示物质的结构和性质,并且为研究分子与分子间相互作用提供了有效方法。

本报告将详细介绍核磁共振实验的原理、仪器设备、实验步骤、数据处理方法等,希望能对核磁共振实验有更深入的了解。

正文内容:1.核磁共振原理1.1单核磁共振原理1.2多核磁共振原理1.3核磁共振谱图解析方法2.核磁共振仪器设备2.1磁体系统2.2射频系统2.3梯度系统2.4控制系统3.核磁共振实验步骤3.1样品制备3.2样品装填3.3实验条件设置3.4扫描参数选择3.5数据采集4.核磁共振数据处理方法4.1直接频域法4.2快速傅里叶变换4.3峰识别与峰积分4.4化学位移计算4.5数据重建与谱图处理5.核磁共振实验应用5.1化学结构分析5.2动力学研究5.3分子间相互作用研究5.4药物开发与研究5.5生物医学研究总结:通过核磁共振实验,我们可以得到样品的核磁共振谱图,从而解析样品的结构与性质。

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关于核磁共振现象的实验研究与讨论
崔泽轮0942024018
物理学院核工程与核技术专业
摘要:利用连续波法观察了核磁共振现象,测定了H核的核磁共振频率,计算了H核的核磁共振参数,研究了H核在扫场频率和振荡幅度分别作用下的饱和现象。

关键词:核磁共振;共振频率;共振信号;饱和现象;匀强磁场
引言
核磁共振是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中,由电磁波引起的共振跃迁现象。

1945年12月,珀塞尔等人首先在石蜡样品中观察到核磁共振吸收信号,之后核磁共振领域得到广泛关注,许多物理学家进入这个领域,并取得了丰硕成果。

目前,核磁共振技术已经广泛应用于物理、化学、生物、医学等各个领域并发挥着日益重要的作用。

它在测定原子核磁矩以及研究原子核结构方面是直接而且准确的方法,也是精确测量磁场的重要方法之一。

虽然产生核磁共振的原理是相同的,但对核磁共振现象的观察与研究的试验方法却有很多,其中连续波的方法易于操作和观察[1],结果直观易得,故本实验采用这种方法。

关于实验原理,本实验并不深究。

本实验重点在于观察核磁共振现象,并验证核磁共振原理的若干相关推论,而后对实验中的一些现象作一些分析和讨论,探明这些现象的原因。

1 实验部分
1.1 使用试剂
本实验主要探究H原子核,即质子,在不同化学环境中的共振现象,以及F核在原子状态下的核磁共振现象。

关于H核,实验试剂选择了五种:1%的Mn Cl2溶液、1%的CuSO4溶液、1%的FeCl3溶液三种试剂属于弱酸性,且酸性依次增强;纯水呈中性;丙三醇属于有机物。

关于F核,实验选择以原子状态存在的F为研究对象。

2.2 实验方法
本实验采用连续波的方法。

首先有用此帖产生一个恒定匀强磁场B01,再由扫场线圈在B01上叠加一个旋进磁场B02= Asinω0t叠加后的匀强磁场为B0=B01+Asinω0t,即其在一定范围内做正弦运动。

有信号检测器在探头内产生一个与B0垂直的正弦运动的磁场B1=2Asinω0t 其中B1的角频率ω可调。

设Bω=ω/γ,则每当B1在运动过程中扫过Bω时,产生一次共振。

故共振现象随扫场频率周期性发生。

由示波器可观察共振信号。

1.3 设备与规格
ZKY-HG-Ⅱ型专业级边限振荡器核磁共振实验仪:包括边限振荡器、频率计、扫场电源部分、信号检测器以及匀强磁场等部分构成。

其中边限振荡器用以产生横向磁场B1;频率计用以调节和显示信号检测器振荡线圈中的信号频率大小和信号幅度;扫场电源部分用以在匀强磁场B01上叠加一个旋进磁场B02,用以控制共振周期性发生,从而减小饱和对信号强度的影响;信号检测器是对振荡线圈频率控制和对试剂共振信号的检测和处理的装置;匀强磁场由两块永磁铁产生。

数字双踪示波器,用以观测共振信号。

1.4实验过程
1.4.1 观察硫酸铜中H核的共振图像
以硫酸铜溶液为观测试剂,调整得到共振图像如图1.4.1
图1.4.1
1.4.2 测定各试剂中H 的共振频率
分别以1%的Mn Cl 2溶液、1%的CuSO 4溶液、1%的FeCl 3溶液、丙三醇和纯水为观测试
1.4.1所示。

表1.4.1
1.4.3观察由振荡幅度引起的饱和现象
分别以上述五种试剂为观测试剂,调节观测其共振信号幅度随振荡幅度的变化,得到结
表1.4.2
1.4.4 观察由扫长频率引起的饱和现象
以丙三醇为观测试剂,调节并观测其共振信号幅度随扫场频率的变化关系得到结果如表1.4.3所示。

表1.4.3
1.4.5 测量F核的核磁共振参数
以F为观测试剂,测定其共振频率结果如表1.4.4。

表1.4.4
2 磁场及共振参数的计算
2.1实验结果的处理与分析
匀强磁场的强度B0=ν0•f[1]可计算得匀强磁场的值,再由g=(ν0/ B0)/(μN/h)=(γ/2π)/( μN/h)可计算核的g因子和旋磁比γ。

之后再由公式μ=g•e•P/(2m p)以及P=Iη可计算核的核磁矩μ,具体计算结果如下表2.1.1
表2.1.1 共振参数计算结果
根据上述方法同样可计算F核的各个共振参数结果如下表2.1.2
表2.1.2
F的共振参数计算结果
参考标准计算结果:H的核磁矩为μ=2.79268μN,F核的核磁矩为μ=2.6273μN[1]。

可见表中计算结果均在误差允许范围之内。

根据表1.4.2的测量数据可以做出图21.12。

由图可以看出随振荡幅度的增加,共振信号幅度先是保持较为稳定的状态;当振荡幅度增加到一定程度时,共振信号幅度明显下降,这种现象被称为共振信号的饱和现象。

图2.1.2
各试剂共振信号幅度随振荡幅度的饱和
2.2实验误差分析
由于各种原因实验会不可避免产生一些误差。

本实验的误差主要有以下几个方面云因产生。

首先是温度影响。

对于试剂,温度会使试剂中分子和原子的状态发生略微改变,影响其各方面性质参数,使实验结果产生误差[2]。

对于仪器,由于实验仪器非常精密,温度的变化会使电路的稳定性测量的精确性等各方面受到影响。

其次是操作误差。

操作过程中会发生诸如试剂未放置于磁场中央等误差。

3 实验现象分析
3.1 共振信号图像随扫描频率的变化
实验过程中,当B1在共振频率附近时,随着扫描频率的增加,共振图像会发生如图1-5的变化,即首先在扫场信号最低点处出现共振波峰,其后波峰分裂,向两边运动,最后又在扫场信号波峰处合并。

图3.1.1 图3.1.2 图3.1.3
图3.1.4图3.1.5图3.1.6
图3.1.7
共振信号波峰出现的时刻
对于此现象可作如下分析。

由公式可知当调节磁场B1满足B01-Asinω0t≤B1≤B01+Asin ω0t时,在磁场B0运动过程中存在这样的时刻t——此时B1的角频率ω与B0满足关系ω=γB0,则在这些时刻出现共振信号。

当ω变化时,共振波峰出现的时刻如图3.1.7(其中正弦曲线为B0随时间的变化曲线,且ω1<ω2<ω3<ω4)所示,经示波器扫描便出现图中所示波形变化。

具体的,当ω为ω1时,设其根据ω=γB所对应的磁感应强度由图3.1.7中直线ω1所表示,则波峰出现的时刻为图中t11时刻,此时共振图像为图3.1.1;同样地,当ω为ω2时,其所对应的磁感应强度由图3.1.7中直线ω2所表示,则共振波峰出现于t11和t22时刻,共振图像如图3.1.2所示;由此分析可得,当ω逐渐变大时共振图像便逐渐由图3.1.1变至图3.1.6。

3.2共振信号图像随探头位置的变化
在实验过程中发现,当装有试剂的探头处于磁场中不同位置是,共振时所产生图像也不同。

具体的,如图3.2.0所示,当探头分别处于圆形匀强磁场中1、2、3、4、5位置是,所对应图像反别为图3.2.1、图3.2.2、图3.2.3、图3.2.4、图3.2.5。

图3.2.0 图3.2.1 图3.2.2
图3.2.3 图3.2.4 图3.2.5
由图可明显看出,图像主要呈现两种变化:波峰之间相对高度的变化以及波峰之间相对位置的变化。

由3.1的分析可知,共振波峰的相对位置的变化由B0的大小和B1的角频率之间的关系所决定。

在B1角频率不变的情况下,出现了波峰的相对位置的变化,就必然是B0的大小出现了变化。

由此可以推断,在圆形磁场中,磁感应强度并不是处处相等的,即磁场不是匀强的。

由于在图3.2.0中位置3时,对应的图3.2.3中波峰更靠近扫场波峰,可以推测在此位置的磁感应强度B0的值最大。

对于波峰之间相对高度的变化(即共振波峰有时一样高,有时不一样高),可以观察到这样的规律:在图3.2.1和图3.2.2中,较高的波峰对应扫场波形的上升沿;在图3.2.4和图3.2.5中,较高波峰都对应扫场波形的下降沿;而在图3.2.3中,共振波峰一样高,且都对应扫场波形的平衡位置。

波峰高度反映的是共振吸收能量的大小,波峰高则说明吸收能量较多,反之则吸收能量较少[1]。

波峰高低不一,说明磁场B1在各个垂直于B0方向上的能量分布不均匀。

但在本实验中,B1与水平方向的偏差不足以造成如此明显的现象,于是可以推测:由于在探头处的B0方向不完全竖直,造成了上述现象。

4 结论
各项实验数据与核磁共振理论的预言值符合的很好,说明了核磁共振理论的正确性。

经分析表明,实验装置中永磁铁所产生的匀强磁场并不是完全均匀的,其方向也并不一致。


此也引起了实验测量的一些误差。

核磁共振涉及原子核的振动,必然对所测定的化学试剂的化学性质产生一定影响[2],关于核磁共振如何影响原子的化学性质,影响到什么程度,这种影响是否与其所处的化学环境有关等等问题值得我们做更深入的研究。

对于同一元素的同一同位素,在不同的化学环境中所体现的共振特性也是不同的,这一点在实验中已经有所体现。

于是,我们就可以和借助其共振特性的不同来研究其所处的化学环境,甚至试剂的化学结构等问题[3]。

参考文献
[1]M.L.马丹[法],G.J.马丹[法],J.-J.戴尔布什[法].实用核磁共振波谱学[M].苏邦瑛,陈邦钦.北京:科学出版社,1987.
[2]杨文火,王宏钧,卢葛覃.核磁共振原理及其在结构化学中的应用[M].福州:福建科学技术出版社,1988.
[3]沈其丰,徐广智.13C-核磁共振及其应用[M].北京;化学工业出版社,1986.。

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