Радиоспектроскопиялық өлшеу əдісі

Атом ядросын радиоспектроскопиялық əдіс бойынша зерттегенде, электрондық парамагниттік резонанспен ядролық магниттік резонанстың үлкен мəні бар.

Зееман эффектісінде айтылғандай сыртқы магнит өрісінде əрбір спектрлік сызықтар бірнеше компоненттерге жіктеледі, жіктелген деңгейлердегі энергия:

қабаттың магнит моменті атом ядросының магниттік моментінің əрекеттесуінен пайда болған энергия деңгейінің жіктелуі аса жұқа майда болады жəне спектрлік сызық құрылысы да өте жұқа болады. Затты магнит өрісіне орналастырса, энергия деңгейі өте жұқа компоненттерге жіктеледі. Осы жіктелу шамасын, мынадай түрде жазамыз:

мұндағы, gF – g фактор; mБ – Бор магнетоны, mҒ – магнит өрісіндегі əсерлескен магниттік кванттық сан, Ғ – магнит

моментінің жиынтығы: F J I

немесе F F F 1 (7.10.3)

Жуықтаған түрде F F барлығы mҒ = 2J +1 мəні болады,

Осындай магнит өрісіндегі деңгейлерге жіктелу (7.8-суретке сəйкес) L=0 немесе J=S = 1/2 мəндерінде = 1/2; I = 3/2 тең болатындығы берілген.

7.8^а-суретте Н-магнит өрісінің бір мəніне келетін жіктелу көрсетілген. Компоненттер аралығындағы өте жұқа құрылымның, магниттік деңгейлерге жіктелуі, mJ = 1/2 жəне mJ = -1/2 мəнінде жиіліктері төрт мəнге ауысады: ν1; ν 2; ν 3; ν 4. бұл радиотолқынның сантиметрлік диапазонына сəйкес келеді.

Сонымен өте жоғары жиіліктегі (ӨЖЖ) (сантиметрлік жəне милиметрлік диапазондағы радиотолқын) генаротор, берілген жиіліктегі өте жұқа магниттік жіктелуді анықтайды (ӨЖЖ) да магнит өрісін ұдайы өзгертіп тұрады. Сонда өте жұқа құрылымдар магниттік деңгейлерге жіктелгенде, олардың арақашықтығы mJ –бірдей жəне əртүрлі болып өзгереді де, деңгейлер арасындағы кванттық ауысулар орындалады. Өте жұқа структурадағы магниттік жіктелу магнит өрісінің əртүрлі

~ 264 ~

мəндерінен табылады. (7.8б-суретте көрсетілгендей).

7.8-сурет

Егер атомның қалыпты күйдегі толық моменті J = 0 болса, онда сыртқы магнит өріс əсерінен ядроның магниттік моменті мен спині анықталады. Мұндай жағдайда магниттік əсерлесу энергиясы мына формуламен анықталады:

_{, я} Н (7.10.5)

Деңгейлер арақашықтығы

Егер, өріс шамасы 1000 э болса, онда ν жиілігі – 10⁶-10⁷гц құрайды. Магниттік жіктелу сызығының жиілігін өлшеу арқылы, ядроның магнит моментінің шамасын анықтауға болады. Ядроның магнит моментінің жұтылу жиілігі бойынша өлшеу

əдісі, ядроның магниттік резонансы деп аталады. Ядроның магниттік резонансын бақылау үшін радиотолқынды

~ 265 ~

генаротордың тербе мелі контур катушкасына, үлгіні жиілік облысында орналыст ырады.

Э ектромагнит полюсінің арасына катушк аны үлгімен орналастырады. Контурдағы катушк а осін магнит өрісінің күш сызығына перпендикуляр етіп орналастырады. Генератор жиілігін өзгерте от ырып, электро магнитті үлгімен жұтылған электромагнит энергиясын анықтаймыз.