核磁共振实验报告电子版
核磁共振实验报告
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。
核磁共振类实验实验报告
核磁共振类实验实验报告（一）核磁共振（二）脉冲核磁共振与核磁共振成像第一部分 核磁共振基本原理1.核磁共振磁共振是指磁矩不为零的原子或原子核在稳恒磁场作用下对电磁辐射能的共振吸收现象。
如果共振是由原子核磁矩引起的，则该粒子系统产生的磁共振现象称核磁共振（简写作NMR ）;如果磁共振是由物质原子中的电子自旋磁矩提供的，则称电子自旋共振（简写ESR ）,亦称顺磁共振(写作EPR)；而由铁磁物质中的磁畴磁矩所产生的磁共振现象，则称铁磁共振（简写为FMR ）。
原子核磁矩与自旋的概念是1924年泡利（Pauli ）为研究原子光谱的超精细结构而首先提出的。
核磁共振现象是原子核磁矩在外加恒定磁场作用下，核磁矩绕此磁场作拉莫尔进动，若在垂直于外磁场的方向上是加一交变电磁场，当此交变频率等于核磁矩绕外场拉莫尔进动频率时，原子核吸收射频场的能量，跃迁到高能级，即发生所谓的谐振现象。
研究核磁共振有两种方法：一是连续波法或称稳态法，使用连续的射频场（即旋转磁场）作用到核系统上，观察到核对频率的感应信号；另一种是脉冲法，用射频脉冲作用在核系统上，观察到核对时间的响应信号。
脉冲法有较高的灵敏度，测量速度快，但需要快速傅里叶变换，技术要求较高。
以观察信号区分，可观察色散信号或吸收信号。
但一般观察吸收信号，因为比较容易分析理解。
从信号的检测来分，可分为感应法，平衡法，吸收法。
测量共振时，核磁矩吸收射频场能量而在附近线圈中感应到信号，则为感应法；测量由于共振使电桥失去平衡而输出电压的即为平衡法；直接测量共振使射频振荡线圈中负载发生变化的为吸收法。
本实验用连续波吸收法来观察核磁共振现象。
2.核磁共振的量子力学描述核角动量P 由下式描述， （1） 式中，)1(+=I I P π2h =I 是核自旋磁量子数，可取0，1/2，1，...对H 核，I=1/2。
核自旋磁矩μ 与P 之间的关系写成P⋅=γμ （2） 式中，称为旋磁比e 为电子电荷；p m 为质子质量；J g 为朗德因子。
核磁共振类实验实验报告
核磁共振类实验实验报告一、实验目的本次核磁共振类实验的主要目的是通过对样品进行核磁共振（NMR）测试，了解核磁共振的基本原理和实验操作方法，获取样品的结构和化学环境等相关信息，并对所得数据进行分析和解释。
二、实验原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中，由射频电磁场引起磁能级跃迁而产生的共振现象。
在NMR实验中，常用的原子核有氢核（＾1H）、碳-13核（＾13C）等。
当样品置于恒定磁场中时，原子核会产生不同的能级。
射频电磁波的频率与原子核在磁场中的进动频率相等时，就会发生共振吸收，从而在仪器上检测到信号。
化学位移是NMR中的一个重要概念，它反映了原子核周围电子云密度的差异。
不同化学环境中的原子核，其共振频率会有所不同，表现为在谱图上的化学位移不同。
此外，耦合常数也是NMR谱图中的重要参数，它反映了相邻原子核之间的相互作用。
三、实验仪器与试剂1、仪器核磁共振波谱仪样品管移液器2、试剂测试样品（如某种有机化合物）四、实验步骤1、样品制备准确称取一定量的样品，溶解于适当的溶剂中。
将溶液转移至样品管中，确保样品管内无气泡。
2、仪器调试打开核磁共振波谱仪，设置仪器参数，如磁场强度、射频频率等。
进行匀场操作，使磁场均匀性达到最佳状态。
3、样品测试将样品管放入仪器中，启动测试程序。
等待仪器采集数据，获取NMR谱图。
4、数据处理对所得谱图进行基线校正、相位调整等处理。
标注化学位移和耦合常数等重要参数。
五、实验结果与分析1、氢谱（＾1H NMR）分析观察谱图中的峰形、峰位和峰强度。
根据化学位移值确定不同类型的氢原子。
分析耦合常数，判断相邻氢原子的关系。
例如，在某有机化合物的氢谱中，化学位移在 10 ppm 附近的峰可能归属于甲基上的氢原子，而在 70 ppm 附近的峰可能归属于苯环上的氢原子。
耦合常数的大小和模式可以提供关于氢原子之间连接方式的信息。
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。
(完整word版)核磁共振实验报告--近代物理实验
核磁共振实验报告姓名:牟蓉学号：201011141054日期：2013。
4。
11 指导老师：王海燕摘要本实验利用连续核磁共振谱仪测量了不同浓度的CuSO4水溶液的共振信号，并估算样品的横向弛豫时间;同时利用核磁共振仪采用90︒-180︒双脉冲自旋回波法测量其横向弛豫时间。
两种方法都能观察到核磁共振现象，并且随着CuSO浓度增加,其横向弛豫时间逐渐减小。
4关键词核磁共振连续核磁共振波谱仪脉冲波谱仪自旋回波法横向弛豫时间一、引言核磁共振技术（NMR）是由布洛赫（Felix Bloch）和玻赛尔(Edward Purcell）于1945年分别独立的发明的，大大提高了核磁矩测量的精度，从发现核磁共振现象而产生的连续波核磁共振技术，到70年代初提出的脉冲傅里叶变换（PFT)技术和后来的核磁共振成像,在核磁共振这一领域中已多次获得诺贝尔物理学家。
NBR不仅是一种直接而准确的测量原子核磁矩的方法，而且已成为研究物质微观结构的工具,如研究有机大分子结构,精确测量磁场及固体物质的结构相变，另外还成为了检查人体病变方面的有力武器，在生物学、医学、遗传学等领域都有重要应用。
本实验以水中的氢核为主要对象，通过用了两种方法测量不同浓度的溶液的横向弛豫时间，来掌握核磁共振技术的基本原理和观测方法。
二、实验原理1.核磁共振的量子力学描述当原子核置于外磁场中，由于核磁矩与外磁场的相互作用使得原子核获得附加能量，即（1）其中为核磁矩，为旋磁比，。
在磁能级分裂后,相邻两个磁能级间的能量差=。
遵守磁能级之间跃迁的量子力学选择定则，若在垂直于的平面内加上一个射频磁场，当f=时，处于较低能态的核会吸收电磁辐射的能量而跃迁到较高能态，即核磁共振.2. 核磁共振的宏观理论在外磁场中核磁矩的取向量子化基础上，布洛赫利用法拉第电磁感应理论,建立了著名的布洛赫方程，用经典力学的观点系统地描述了核磁共振现象。
有角动量P 和磁矩μ的粒子在外磁场B 中受到力矩L B μ=⨯的作用，其运动方程为 dPL B dtμ==⨯ （2） 将(2)式代入上式,得d B dtμγμ=⨯ (3) 当磁矩在外加静磁场0B （沿z 轴方向)中,若令00B ωγ=，对式（3）进行求解得（4）其中为μ与间的夹角，可知微观磁矩μ绕静磁场进动，进动平面上的投影μ⊥角频率即拉摩尔频率00B ωγ=，μ在x —y 所示。
医学磁电共振实验报告
实验名称：医学磁电共振成像技术实验日期：2023年4月15日实验地点：XX医院磁共振成像中心实验目的：1. 了解磁电共振成像的基本原理和设备结构。
2. 掌握磁电共振成像的基本操作流程。
3. 学习磁电共振成像在临床诊断中的应用。
实验材料：1. 磁共振成像设备2. 成像软件3. 被检者4. 检查用线圈实验方法：1. 磁共振成像原理介绍：磁共振成像（MRI）是一种利用强磁场和射频脉冲产生的生物磁共振现象进行人体成像的技术。
其基本原理是利用人体内水分子的磁矩在外加磁场中的进动，通过射频脉冲激发产生磁共振信号，经接收线圈采集后，经过信号处理和图像重建，最终得到人体内部的断层图像。
2. 磁共振成像设备操作：实验过程中，操作者需按照以下步骤进行操作：a. 开机：打开磁共振成像设备，进行预热。
b. 检查准备：将被检者带入检查室，协助其躺在检查床上，调整体位，确保线圈与被检部位紧密贴合。
c. 参数设置：根据被检者的病情和部位，设置合适的扫描参数，如梯度场强度、射频频率、翻转角、回波时间等。
d. 扫描：启动扫描程序，进行磁共振成像。
e. 数据传输：将采集到的数据传输至计算机进行图像重建。
f. 图像分析：观察重建后的图像，进行初步分析。
3. 磁共振成像在临床诊断中的应用：磁共振成像技术在临床诊断中具有广泛的应用，主要包括以下方面：a. 脑部疾病：如脑肿瘤、脑梗死、脑出血、脑积水等。
b. 骨骼系统疾病：如骨折、骨肿瘤、关节病变等。
c. 软组织疾病：如肌肉、肌腱、韧带损伤等。
d. 呼吸系统疾病：如肺炎、肺肿瘤等。
e. 消化系统疾病：如肝脏、胰腺、肾脏等器官病变。
实验结果：本次实验成功完成了磁共振成像操作，采集到了被检者的头部和脊柱图像。
图像清晰，分辨率高，为临床诊断提供了有力依据。
实验讨论：1. 磁共振成像技术在临床诊断中具有很高的应用价值，其优势在于无辐射、软组织分辨率高、多序列成像等优点。
2. 磁共振成像操作过程中，需注意被检者的体位调整、线圈与被检部位的贴合程度等因素，以保证图像质量。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告核磁共振（NMR）是一种常用的实验手段，可以用于解析化合物结构，测定分子结构参数，探测反应物、中间体和产物等。
在本次实验中，我们利用核磁共振技术对甲苯进行了表征和定量分析。
实验操作首先进行样品制备。
我们取少量甲苯溶于二氯甲烷中，使其浓度达到一定范围。
之后，我们将样品浸入核磁共振仪中进行测量。
实验结果经过实验测量，我们得出甲苯的核磁共振谱。
根据谱图，我们可以确定甲苯分子中苯环上的氢原子共六个，分别位于化学位移3.71、6.87、7.20、7.34、7.42和7.84处。
其中，位于3.71处的峰为甲基氢原子对应的信号，其余五个峰为苯核的信号。
通过核磁共振定量分析，我们可以计算出样品中甲苯的摩尔浓度。
首先，我们测定了甲苯中的苯环氢原子总数为6个；其次，我们测定了甲基氢原子在谱图中对应的信号面积；根据峰面积分析原理，我们可以得到谱图中每一峰对应的氢原子数及其信号面积，从而求出苯环上其他5个氢原子的总信号面积；最后，根据摩尔浓度计算公式，我们可以计算得出甲苯的摩尔浓度。
分析与讨论本次实验中我们通过核磁共振技术对甲苯进行了表征和定量分析。
核磁共振谱图对于化合物结构的表征非常关键，可以给出化合物结构中各个原子的相对位置、化学环境及其各自的数量。
此外，核磁共振技术还可以为化学反应的分析提供更为准确的数据，对于有机合成和光谱分析等领域具有广泛应用。
总结核磁共振技术是一种重要的实验手段，可用于表征分子结构以及分析化学反应的过程和结果。
在本次实验中，我们通过核磁共振技术成功对甲苯进行了表征和定量分析，熟悉了核磁共振实验操作和数据处理方法，对于化学实验技能的提升具有重要意义。
核磁共振实验实验报告
一、实验目的1. 理解核磁共振的基本原理。
2. 掌握核磁共振实验的操作技能。
3. 学习通过核磁共振谱图分析物质的结构。
4. 熟悉核磁共振仪器的使用方法。
二、实验原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种利用原子核在外加磁场中产生共振吸收现象的技术。
当原子核置于磁场中时，其磁矩会与磁场相互作用，导致原子核的自旋能级发生分裂。
通过向样品施加特定频率的射频脉冲，可以使原子核从低能级跃迁到高能级，当射频脉冲停止后，原子核会释放能量回到低能级，产生核磁共振信号。
三、实验仪器1. 核磁共振仪（NMR Spectrometer）2. 样品管3. 射频脉冲发生器4. 数据采集系统5. 计算机四、实验步骤1. 准备样品：将待测样品溶解在适当的溶剂中，并转移至样品管中。
2. 调整磁场：将样品管放置在核磁共振仪的样品腔中，调整磁场强度至所需值。
3. 设置射频脉冲参数：根据样品的核磁共振特性，设置射频脉冲的频率、功率和持续时间等参数。
4. 数据采集：开启核磁共振仪，开始采集核磁共振信号。
5. 数据处理：将采集到的信号传输至计算机，进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 核磁共振谱图：通过核磁共振仪采集到的样品谱图显示了不同化学环境下的原子核的共振吸收峰。
峰的位置、形状和强度等信息可以用来推断样品的结构。
2. 化学位移：峰的位置（化学位移）反映了原子核在磁场中的相对位置。
通过比较标准物质的化学位移，可以确定样品中不同类型的原子核。
3. 峰的积分：峰的面积与样品中该类型原子核的数目成正比。
通过峰的积分，可以确定样品中不同类型原子核的相对比例。
4. 峰的分裂：峰的分裂（耦合）反映了原子核之间的相互作用。
通过分析峰的分裂情况，可以推断样品中原子核的连接方式和空间结构。
六、实验讨论1. 实验误差：实验误差可能来源于多种因素，如仪器精度、操作技能和样品纯度等。
为了减小误差，需要严格控制实验条件，并多次重复实验。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
核磁共振实验报告
04级11系姓名：徐文松学号：PB04210414 日期：2006.05.12
CONTENTS OF THIS REPORT
（Click while press CTRL to locate it）
return
核磁共振
return
1．观察核磁共振稳态吸收现象；
2．掌握和磁共振基本试验原理和方法；
值和g因子。
3．测量1H和19F的
return
1．核自旋
原子核具有自旋，其自旋角动量为
h I I p )1(1+=
其中I 是核自旋量子数，其值为半整数或整数。
当质子数和质量数均为偶数时，I=0，当质量数为偶数而质子数为奇数时，I=0,1,2…，当质量数为奇数时，I=2n
（n=1，3,5…）． 2．
核磁矩
原子核带有电荷，因而具有子旋磁矩，其大小为
)1(211+==I I g p m e
g
N N
μμ
N N m eh
2=
μ
式中g 为核的朗德因子，对质子，g ＝5.586，
N
m 为原子核质量，
N μ为核磁子，N μ＝
227100509.5m A ⋅⨯-，令
g
m e N 2=
γ
显然有
I I p γμ= γ称为核的旋磁比。
3．
核磁矩在外磁场中的能量
核自旋磁矩在外磁场中会进动。
进动的角频率
00B γω=
B 为外恒定磁场。
４．核磁共振
实现核磁共振，必须有一个稳恒的外磁场O
B 及一个与
O
B 和总磁矩m 所组成的平面相垂直
的旋转磁场1B ，当1B 的角频率等于
ω时，旋转磁场的能量为
E h ∆=0ω，则核吸收此旋转
磁场能量，实现能级间的跃迁，即发生核磁共振。
此时应满足
00B h g h E N μω==∆
00B γω=
h 为普朗克常数。
改变
O
B 或ω都会使信号位置发生相对移动，当共振信号间距相等重复频率为f π4时，表示
共振发生在调制磁场的相位为02=ft π，π，π2，… 此时，若已知样品的γ，测出对于能够的射频场频率ν，即可算出
O
B 。
反之测出
O
B ，可算出γ和g 因子。
本次实验的装置包括电磁铁、边限振荡器、探头及样品、频率计、示波器及移相器等。
return
1． 观察1()H 的核磁共振信号（图像见原始数据）:
(1) 固定电压调节射频场的频率 如图组一所示，当ω改变时，共振磁场γω
=B 也就发生改变，因此相邻峰的间距改变，
而相隔的两个峰间距不变。
f<B 0*γ/2π
ω/γ
f=B0*γ/2π
ω/γ
f>B0*γ/2π
ω/γ
图组一
(2)固定的频率调节射频场的振幅(非等间距)
如图组二，当射频场的振幅改变时，若此时共振信号为非等间距信号，相邻峰的间距就会改变，而相隔的两个峰间距不变。
U=95V ω/γ
U=75V ω/γ
U=55V ω/γ
图组二
(3)等间距共振的情况下改变射频场的振幅
如图组三，当射频场的振幅改变时，若此时共振信号为等间距信号，相邻峰的间距和相隔的两个峰间距均不变。
U=95V
ω/γ
U=75V
ω/γ
U=55V
ω/γ
图组三
2． 测量1()H 的γ因子和g 因子
0005
.0)(6780
.24==f f σ
Mhz n
t u A 0002.06
0005.011.168
.0=⨯
==σ
Mhz C k u B p
B 0003.03
001
.01=⨯=∆= 这里的B 类不确定度是因为仪器频率在不停变动，大概有0.001MHz 的估计误差。
MHz u u f u B A 0004.0)(2
2=+=∴
P=0.68 MHz f )0004.06780.24(±=∴
P=0.68
1186
01067339.258
.0106780.2422--⨯=⨯⨯==T S B f ππγ
1180
1000004.0)(2)(--⨯==
∴T S f u B u π
γ
P=0.68
11810)00004.067339.2(--⨯±=∴T S γ
P=0.68
58375.510602.11067339.210673.12219
827=⨯⨯⨯⨯⨯==--e m g N γ
00008.0)(2)(==
∴γu e
m g u N
P=0.68
00008.058375.5±=∴g
P=0.68
3． 测量19
()F 的γ因子和g 因子
0007
.0)(2180
.23==f f σ
Mhz n
t u A 0003.06
0007.011.168
.0=⨯
==σ
Mhz C k u B p
B 0003.03
001
.01=⨯=∆= 这里的B 类不确定度是因为仪器频率在不停变动，大概有0.001MHz 的估计误差。
MHz u u f u B A 0004.0)(2
2=+=∴
P=0.68 MHz f )0004.02180.23(±=∴
P=0.68
1186
01051522.258
.0102180.2322--⨯=⨯⨯==T S B f ππγ
1180
1000004.0)(2)(--⨯==
∴T S f u B u π
γ
P=0.68
11810)00004.051522.2(--⨯±=∴T S γ
P=0.68
8143.9910602.11051522.210673.1192219
827=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--e m g N γ
0016.0)(2)(==
∴γu e
m g u N
P=0.68
0016.08143.99±=∴g
P=0.68
4. 改变样品位置测
B
经计算得:
整个磁场的平均值为：
T B )00003.057999.0(0±=
P=0.68
return
1.试验中仪器示数在不停变化，读数时存在估计误差，这是本实验最大误差来源。
2.试验过程中，示波器图像不稳定，并且寻找等间距图象完全靠目测，这也会引起估计误差。
3.最后求得的磁场平均值T B 57999.00=与标称值T 58.0相当接近，误差很小。
return
1． 如何确定对应于磁场为B 0时核磁共振的共振频率
v ？
答：由公式γ
ω=
B 可知，若B 0为共振磁感应强度，在稳恒磁场O B
上加一交变低频调制磁场t B B m ωcos ~=，使样品所在的实际磁场也发生变化。
则γ
ω=+=B B B ~0
时发生共振现象，调节射频场的频率使共振信号为等间距共振，则 γ
ω
=
0B ，此时的频率即为共振频率0
v 。