ітне поле. Величина так само квантована, тобто може приймати тільки строго певні значення. У найпростішому випадку - для ядра водню (протона) - момент кількості руху може мати значення I=± / 2, магнітний момент також має значення?=± 1/2
Якщо помістити речовина в сильне магнітне поле, відбудеться певна орієнтація осей обертання містяться в ньому протонів; ці осі розташуються уздовж напрямку силових ліній поля. При цьому можливі два варіанти орієнтації, що розрізняються енергетичними рівнями: по напрямку поля (паралельна орієнтація, більш вигідна) і проти цього напряму (антипаралельна орієнтація, енергетично менш вигідна).
Якщо перпендикулярно напрямку силових ліній сильного поля докласти відносно невелике обертове магнітне поле і змінювати його частоту, то при збігу частот обертання поля і ядра буде спостерігатися явище резонансу, що виражається в переорієнтації осей обертання ядер. Така переорієнтація пов'язана з поглинанням енергії поля, що легко може бути зареєстровано. Переорієнтація спинив ядер в момент резонансу вимагає відносно невеликих витрат енергії і відповідає поглинанню квантів електромагнітного випромінювання діапазону радіочастот. Таке поглинання лежить в основі спектроскопії ядерного магнітного резонансу, або спектроскопії ЯМР, яка в загальному випадку може спостерігати резонанс будь-якого ядра з непарним кількістю нейтронів і протонів (і т.д.).
Порушена ядро ??може передавати надлишок енергії на зміну рівнів або на збільшення кінетичної енергії молекули і повертатися в початковий стан, однак цей процес відбувається в часі.
Найбільш поширеним видом спектроскопії ЯМР є спектроскопія протонного магнітного резонансу, або спектроскопія ПМР, заснована на переорієнтації осей ядер водню, в якому (на відміну від інших перерахованих ядер) резонанс може спостерігатися для природного ізотопу. Крім того, атоми водню присутні майже в усіх органічних сполуках.
.1.2 Магнітне екранування і хімічний зсув
Ядра водню в органічних молекулах оточені електронами. Обертання електронів створює своє поле, яке накладається на зовнішнє поле, що діє на ядро. Іншими словами, електрони затуляють (екранують) ядро ??від зовнішнього магнітного поля, тому напруженість поля в безпосередній близькості до ядра відрізняється від напруженості зовнішнього магнітного поля. У результаті зміни магнітного екранування змінюється частота обертового поля, при якій спостерігається явище резонансу. Ця зміна називається хімічним зрушенням. Магнітне екранування і, отже, хімічний зсув визначаються положенням даного протона в молекулі. Для еквівалентних протонів значення хімічного зсуву однаково, і вони дають один резонансний сигнал. Розрізняються оточенням в молекулі протони володіють різними хімічними зрушеннями і дають роздільні сигнали, що дозволяє визначати положення протона в молекулі.
Положення резонансного сигналу залежить від напруженості постійного зовнішнього поля (Н), так як ця напруженість визначає силу, ориентирующую вісь обертання протона. Для вираження хімічних зсувів необхідна величина, яка не залежить від Н. За міжнародний стандарт прийнято положення резонансного сигналу тетраметілсілана (СН) Si (ТМС). Вводиться в розчин речовини еталон повинен мати низьку реакційну здатність, хорошу розчинність і давати один чіткий сигнал в спектрі. Крім того, перевагою ТМС є положення резонансного сигналу в більш сильному полі, ніж у переважної більшості органічних речовин...
