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核磁共振实验
浙江大学理学院物理学系
物理实验教学中心
核磁共振是指受电磁波作用的原子核系统在外磁场中核磁能级之间发生共振跃迁的现象。

1932年发现中子后,才认识到核自旋是质子自旋和中子自旋之和,质子和中子的自旋角动量都为费米子,因此只要原子核中的质子数和中子数两者或其中之一为奇数时,核才有非零的核磁矩,也正是这种磁性核才能产生核磁共振。
样品在磁场中,磁场使核能级因核自旋不同的取向而分裂,在数千高斯磁场下核能级的裂距一般在射频波段,样品在射频电磁波作用下,粒子吸收电磁波的能量,从而产生核能级之间的塞曼子跃迁。
前言
。
,创立核磁精密测量新方法---核子磁力测量法,共同获得1952年诺贝尔物理学奖。
,并在化学、生物、医学上的广泛应用获得1991年诺贝尔化学奖。
üthrich因发展了确定溶液中生物大分子的三维结构的磁共振谱技术,获得2002年获诺贝尔化学奖。
美国的保罗*C*劳特伯(Paul C Lauterbur)和英国的皮特*曼斯菲尔德(Peter Mansfield)在核磁共振成象(MRI)方面研究工作,在医用诊断、功能成像、活体波谱、显微成像广泛应用共同获得2003年医学/生理学奖。
核磁共振信号可提供物质结构的丰富信息,如谱线的宽度、形状、面积、谱线在频率或磁场刻度上的准确位置、谱线的精细结构、超精细结构、弛豫时间等;加之是对样品的无损测量,广泛应用分子结构的确定、液相和固相的动力学研究、医用诊断、固体物理学、分析化学、分子生物学等领域,是确定物质结构、组成和性质的重要实验方法;还是磁场测量和校准磁强计的标准方法之一,其不确定度可达%。
一、实验目的
1、掌握核磁共振的实验原理和方法。
2、用核磁共振方法校准磁场,测量氟核的朗德

因子以及横向驰豫时间。
二、实验原理
1. 核自旋为的核能级在外磁场中分裂的能级图
:
对应于稳恒磁场的共振信号,即等间距共振信号,频率为
共振信号
对应于总磁场峰点的共振信号,即频率为
共振信号
对应于总磁场谷点的共振信号,即频率为
共振信号
示波器
扫场变压器
样品盒2
外磁场
数字频率计
样品盒1
三、实验装置:
北京大学制作