му можливий наступний крок:
3. Викликати зворотний перехід мікрочастинок на основний енергетичний рівень.
Енергетичні підрівні електронів в атомах отримують приміщенням їх у постійне магнітне поле. При цьому відбувається, так зване, розщеплення Зеемана. Розщеплюються на підрівні енергетичні рівні лише тих електронів, які володіють власним магнітним моментом. Різниця енергій між підрівнями:? E=g? EB? , Де g множник Ланде (для кожного виду атомів свій),? E - магнетон Бора (? E=eh / (4? M)), B?- Магнітна індукція зовнішнього магнітного поля.
Перехід електронів з основного підрівня в звичайному стані малоймовірний. Для того щоб він відбувся, на атом з розщепленими підрівнями діють змінним електромагнітним полем радіодіапазоні, спрямованим перпендикулярно по відношенню до постійного магнітного поля. Такий діапазон частот обумовлений величиною різниці енергій між підрівнями. Він знаходиться в радіодіапазоні. Причому для кожного виду атомів ця частота має своє значення. Воно повинно збігатися з частотою енергії переходу і тому називається резонансною частотою. Таким чином:? =GE.
Те ж, що було вище сказано про електрони характерно і для мікрочастинок ядра. Різниця полягає в тому, що саме мікрочастинки ядра повинні володіти власним магнітним моментом (це буває в ядрах з непарним числом протонів, нейтронів або протонів і нейтронів. Ядра з парним числом протонів і нейтронів магнітним моментом не володіють), різниця енергій між підрівнями обчислюється за формулою :? E=g? ЯB? , Ця різниця значно менше, ніж різниця для електронів, відповідно частота змінного електромагнітного поля, яке буде викликати переходи між підрівнями, хоча і знаходиться в радіодіапазоні, але менше за величиною (для протонів близько 43 МГц).
Зазначені явища для електронів і ядер називаються відповідно:
Електронний парамагнітний резонанс - явище виборчого (резонансного) поглинання атомами парамагнетиков, електрони яких володіють власним магнітним моментом і перебувають у постійному магнітному полі енергії змінного електромагнітного поля радіочастотного діапазону.
Ядерний магнітний резонанс - явище виборчого (резонансного) поглинання атомами, ядра яких мають власним магнітним моментом, що знаходяться в постійному магнітному полі енергії змінного електромагнітного поля радіочастотного діапазону.
Зазначені процеси (пов'язані з вимушеними переходами мікрочастинок між енергетичними рівнями, викликаними електромагнітним випромінюванням радіодіапазоні) розглядаються в галузі фізики, званої Радіоспектроскопія.
Для того щоб здійснити Радіоспектроскопія використовують радіоспектрометр. Досліджувана речовина поміщають між полюсами постійного магніту (досягають розщеплення рівнів на підрівні). Потім діють змінним електромагнітним полем радіодіапазоні, плавно змінюючи його частоту. Реєструють інтенсивність минулого через речовину змінного електромагнітного випромінювання радіодіапазоні, що пройшов через речовину. На резонансній частоті інтенсивність такого випромінювання падає, оскільки ці хвилі поглинаються, забезпечуючи перехід електрона на вищий підрівень.
Резонансна частота залежить, насамперед, від виду атомів, з якого складається речовина, а також від кількості та виду атомів, з яким даний атом пов'язаний в складне з'єднання, оскільки атоми в речовині взаємодіють між собою електричними і магнітними полями. Тому за допомогою радіоспектроскопії за спектрами погл...
