核磁共振(NMR)实验 核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance),是指具有磁矩的原子核在静磁场中，受电 磁波（通常为射频电磁振荡波F)激发，而产生的共振跃迁现象. 1945年12月，美国哈佛大学珀塞尔(E.M.Purcell)等人，首先观察到石腊样品中质 子（即氢原子核）的核磁共振吸收信号.1946年1月，美国史丹福大学布珞赫(F.Bloch) 研究小组住在水样品中也观察到质子的核磁共振信号.两人由于这项成就，获得1952年诺 贝尔物理奖 核磁共振被证实之后，许多科学家加入研究的行列，使得此项技术迅速成为在物理、 化学、生物、地质、计量、医学等领域研究的强大工具，尤其是应用在医学诊断上的核磁 共振成像技术(MRI),是自X光发现以来医学诊断技术的重大进展， 核磁共振的相关技术仍在不断发展之中，其应用范围也在不断扩大，本实验通过用最 基本的核磁共振仪器操作，希望使同学能了解其基本原理和实验方法 【实验目的】 1.了解核磁共振基本原理： 2.观察核磁共振稳态吸收信号及尾波信号： 3.学习用核磁共振法校准恒定磁场B: 4.测量g因子. 【实验原理】 1.核磁矩 原子核具有自旋角动量P,根据量子力学原理，P不能连续变化，只能取离散值 P=√70+h (1) 式中1为自旋量子数，只能取0,1,2,3，…整数或1/2,3/2,5/2，…半整数：方=h2π， h为普朗克常数.本实验的样品氢和氟的I都是12.同样的，自旋角动量在空间某一方向 上如Z的分量的取值也不能连续变化，只能取分立值 P2 =mh (2) 其中m只能取，1-1，…，-1+1，-1共(21+1)个值， 自旋角动量P不为零的原子核具有相应的核自旋磁矩！，简称核磁矩，核磁矩大小为 μ=82M (3) 式中e为质子的电荷，M为质子的质量，g是一个无量纲的量，称“核g因子”，又称朗德 因子.数值取决于原子核的结构，不同的原子核，g的数值是不同的，符号可能为正，也1 核磁共振(NMR)实验 核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance），是指具有磁矩的原子核在静磁场中，受电 磁波（通常为射频电磁振荡波 RF）激发，而产生的共振跃迁现象． 1945 年 12 月，美国哈佛大学珀塞尔（E. M. Purcell）等人，首先观察到石腊样品中质 子（即氢原子核）的核磁共振吸收信号．1946 年 1 月，美国史丹福大学布珞赫（F. Bloch） 研究小组住在水样品中也观察到质子的核磁共振信号．两人由于这项成就，获得 1952 年诺 贝尔物理奖． 核磁共振被证实之后，许多科学家加入研究的行列，使得此项技术迅速成为在物理、 化学、生物、地质、计量、医学等领域研究的强大工具，尤其是应用在医学诊断上的核磁 共振成像技术（MRI），是自 X 光发现以来医学诊断技术的重大进展． 核磁共振的相关技术仍在不断发展之中，其应用范围也在不断扩大，本实验通过用最 基本的核磁共振仪器操作，希望使同学能了解其基本原理和实验方法． 【实验目的】 1．了解核磁共振基本原理； 2．观察核磁共振稳态吸收信号及尾波信号； 3．学习用核磁共振法校准恒定磁场 B0； 4．测量 g 因子． 【实验原理】 1．核磁矩 原子核具有自旋角动量 P，根据量子力学原理，P 不能连续变化，只能取离散值 P = I(I + 1) （1） 式中 I 为自旋量子数，只能取 0，1，2，3，…整数或 1/2， 3/2，5/2，…半整数；ћ=h/2π， h 为普朗克常数．本实验的样品氢和氟的 I 都是 1/2．同样的，自旋角动量在空间某一方向 上如 Z 的分量的取值也不能连续变化，只能取分立值 P m Z = （2） 其中 m 只能取 I，I -1，…，-I +1，-I 共（2I +1）个值． 自旋角动量 P 不为零的原子核具有相应的核自旋磁矩m ，简称核磁矩，核磁矩大小为 P M e g 2 m = （3） 式中 e 为质子的电荷，M 为质子的质量，g 是一个无量纲的量，称“核 g 因子”，又称朗德 因子．数值取决于原子核的结构，不同的原子核，g 的数值是不同的，符号可能为正，也