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7_ NMR PHYSICS - Coggle Diagram
7_ NMR PHYSICS
Precessione degli spin dei nuclei
quantum number I
dipende dal numero di protoni e dalla massa atomica
Regole (multipli di 1/2)
M Pari, N Pari = i=0
no NMR [Ossigeno]
M dispari I=1/2
M pari, n dispari. I intero
fissato dalla simmetria nucleare
magnetic quantum number mi
numero di livelli di energia
da cui dipendono
momento dipolo in assez
angolo di precessione
I=1/2, m =+- 1/2
due orientazioni (Effetto ZEEMAN)
parallelo
vicino dir campo, min energia
antiparallelo
lontano dal campo, max energia
passaggio di energia tra spin up e spin down
deltaE=hf=hv
1 fotone è in grado di eccitare 1 spin da up a down
condizione di risonanza
nuvola elettronica
nucleo ruota attorno al suo asse
si crea un DIPOLO perché la carica positiva ruota come corrente nella bobina
Dipoli in modo casuale
magnetizzazione netta 0
se c'è un forte campo magnetico (Bo)
i dipoli si allineano
M diretta come asse z
Effetto giroscopico
movimento di precessione
alla freq. di larmour
freq di precessione determinata dalla intensità del campo
rapp giromagnetico
dipende dalla specie nucleare
Bulk magnetization
Magnetizzazione macroscopica
somma di tutti i dipoli
= comportamento collettivo del sistema di spin
Magnetizzazione statica Mo
prima dell'attivazione
lungo z
dipende dallo squilibrio tra spin up e down
allineamento vs. agitazione termica
equilibrio: legge di boltzman
favorito equilibrio di spin up che richiede minore energia
derivo che
bassa sensibilità perché solo 3ppm di protoni sono rilevati
SNR aumenta proporzionalmente a Bo
per questo uso campi magnetici elevati
rap.giroscopico elevato, sensibilità elevata
spiegazione della precessione degli spin
modello: giroscopio
elementi
forza che tende ad allineare l'asse dello spin
esercita coppia
ortogonale all'asse di rotazione
precessione imposta
inclinazione asse mantenuto
momento angolare J dello spin
J costante, ortogonale alla derivata
Flip angle
angolo costante
traiettoria J
cono di precessione con asse z
dimostrazione
qualitativa
matematica
formazione immagine
basata su
FENOMENO RISONANZA
interazione nuclei con campo magnetico
Protoni (Idrogeno)
momento quantico della massa nucleare che ruota attorno all'asse
campo magnetico del momento del dipolo che ruta attorno all'asse