并能级发生塞曼分裂,形成(2P+1)个分裂的磁能级E=gAmB2,相邻两能级间的能量差AE=yhB2=hO对 =1/2的核,如氢核、氟核和碳核,它们是核磁共振中最主要的研究对象,在磁场中仅分裂为上、下两个能 对于由大量Ⅰ=12的微观磁矩组成的宏观物质,布洛赫提出用体磁化强度M来描述原子核系统被磁化 的程度.M定义为单位体积内N个核磁矩的矢量和,即 (4) B MtTm + △E (a)=1/2的核磁矩系统的矢量和;(b)核塞曼能级分裂 图1磁矩在外磁场中的运动及能级分裂 对于γ>0的宏观体系,在磁场B2中,核磁化强度 M以圆频率ω沿上、下两个进动锥面绕B2方向进动 如图1(a)所示,两个锥面与B2的夹角分别为和B, 分别相应于磁量子数m1=1/2和-1/2,分裂的核塞曼能 级为E1和E2,如图1(b)所示.而E2>E1,上、下能 级的能量差为AE=yhB2=hO,正比于外磁场B2和 g(或η)在热平衡时各能级上的核自旋粒子数遵循玻 尔兹曼统计分布.室温时,由于△E<<kT,上、下能级 间粒子数(布居数)之比可写成 p <1 对于y值最大的氢核,当B2=1T时,NN1=0.999 图2M的运动 993,与1非常接近,其粒子数差甚小,要比电子自旋 粒子数差小三个数量级以上,致使核磁共振的固有灵2 并能级发生塞曼分裂，形成(2I+1)个分裂的磁能级 E =-gNmIBz，相邻两能级间的能量差E = ħBz =ħ0. 对 I =1/2 的核，如氢核、氟核和碳核，它们是核磁共振中最主要的研究对象，在磁场中仅分裂为上、下两个能 级. 对于由大量 I =1/2 的微观磁矩组成的宏观物质，布洛赫提出用体磁化强度 M 来描述原子核系统被磁化 的程度. M 定义为单位体积内 N 个核磁矩的矢量和，即 𝑴 = ∑ i 𝑁 𝑖=1 （4） 对于 >0 的宏观体系，在磁场 Bz中，核磁化强度 M 以圆频率0 沿上、下两个进动锥面绕 Bz方向进动， 如图 1(a)所示，两个锥面与 Bz 的夹角分别为1和2， 分别相应于磁量子数 mI =1/2 和-1/2，分裂的核塞曼能 级为 E1和 E2，如图 1(b)所示. 而 E2 > E1 ，上、下能 级的能量差为E = ħBz = ħ0，正比于外磁场 Bz 和 g(或). 在热平衡时各能级上的核自旋粒子数遵循玻 尔兹曼统计分布. 室温时，由于E << kT，上、下能级 间粒子数(布居数) 之比可写成 𝑁2 𝑁1 = exp (− 𝐸 𝑘𝑇) 1 − 𝐸 𝑘𝑇 = 1 − ħ𝐵z 𝑘𝑇 < 1 (5) 对于 值最大的氢核，当 Bz =1 T 时，N2/N1=0.999 993，与 1 非常接近，其粒子数差甚小，要比电子自旋 粒子数差小三个数量级以上，致使核磁共振的固有灵 (a) I =1/2 的核磁矩系统的矢量和；(b) 核塞曼能级分裂 图 1 磁矩在外磁场中的运动及能级分裂 图 2 M 的运动