这种现象称核磁共振。并不是是所有原子核都能产生这种现象,原子核能产生核磁 共振现象是因为具有核自旋。 2、简述核磁共振的原理? 答:核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。原子核具 有自旋角动量,其具体数值由原子核的自旋量子数决定,迄今为止,只有自旋量子 数等于12的原子核,其核磁共振信号才能够被人们利用,常为人们所利用的原子 核有:1H、11B、13C、170、19F、31P。 原子核携带电荷,当原子核自旋时产生一个磁矩,这一磁矩的方向与原子核的 自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中,若 原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,称为进动。 进动具有能量也具有一定的频率。对于某一特定原子,在一定强度的的外加磁场 中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量 这一能量通常是通过外加射频场来提供的。当外加射频场的频率与原子核自旋进动 的频率相同的时候,射频场的能量有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力。因 此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能 量,这样就形成了一个核磁共振信号。 3、什么是弛豫过程?简述它在核磁共振中的作用? 答:原子核共振激发后,粒子数分布破坏了玻耳兹曼的热平衡状态,经过一段时间 又自动地恢复到平衡态,这种过程称为驰豫过程。核磁共振本身是以两能级的粒子 数之差随时间的指数下降为代价的。由于共振吸收,系统处于非平衡态,如果不计 弛豫效应则无法观察到稳定的共振信号,正是由于弛豫是与射频场的诱导跃迁相反 的机制,当两者的作用处于动态平衡时,实验上方可观察到稳定的共振信号 驰豫过程是由于物质间的相互作用产生的,T1描述自旋和晶格(周围介质) 的相互作用,它反映了核磁矩和周围环境交换能量的快慢;T描述系统本身自旋 和自旋的相互作用,它反映了原子系统内部交换能量的快慢 4、观察核磁共振有两种方法,扫场法和扫频法,二者有何不同? 答:一种是磁场固定,让射频场的频率连续变化,通过共振区域,当两者频率相同 时,出现共振峰,称为扫频法或调频法。 种是让交变射频场的频率固定,而让磁场连续变化,通过共振区域当满足共 振条件时出现共振峰,称为扫场法或调场法。 两种方法完全等效,扫场法简单易行,确定共振频率较准确,但需要一对亥姆 霍兹线圈作调制用,安装很不方便。扫频法比较直观易懂,而技术难度较大,确定 共振频率也不如扫场法准确 5、核磁共振什么时候被发现的?举例说明其应用? 答:1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现,将具有奇数个核子(包括质子 和中子)的原子核置于磁场中,再施加以特定频率的射频场,就会发生原子核吸收 射频场能量的现象,这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了 1952年度诺贝尔物理学奖。 核磁共振成像实验是由1973年劳特伯发现的,并立刻引起了广泛重视,短短 10年间就进入了临床应用阶段人体组织中由于存在大量水和碳氢化合物而含有大这种现象称核磁共振。并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁 共振现象是因为具有核自旋。 2、简述核磁共振的原理？ 答：核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。原子核具 有自旋角动量，其具体数值由原子核的自旋量子数决定，迄今为止，只有自旋量子 数等于 1/2 的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，常为人们所利用的原子 核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P。 原子核携带电荷，当原子核自旋时产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的 自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若 原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，称为进动。 进动具有能量也具有一定的频率。 对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场 中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量， 这一能量通常是通过外加射频场来提供的。当外加射频场的频率与原子核自旋进动 的频率相同的时候，射频场的能量有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因 此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能 量，这样就形成了一个核磁共振信号。 3、什么是弛豫过程？简述它在核磁共振中的作用？ 答：原子核共振激发后，粒子数分布破坏了玻耳兹曼的热平衡状态，经过一段时间 又自动地恢复到平衡态，这种过程称为驰豫过程。核磁共振本身是以两能级的粒子 数之差随时间的指数下降为代价的。由于共振吸收，系统处于非平衡态，如果不计 弛豫效应则无法观察到稳定的共振信号，正是由于弛豫是与射频场的诱导跃迁相反 的机制，当两者的作用处于动态平衡时，实验上方可观察到稳定的共振信号。 驰豫过程是由于物质间的相互作用产生的，T1 描述自旋和晶格（周围介质） 的相互作用，它反映了核磁矩和周围环境交换能量的快慢；T2 描述系统本身自旋 和自旋的相互作用，它反映了原子系统内部交换能量的快慢。 4、观察核磁共振有两种方法，扫场法和扫频法，二者有何不同？ 答：一种是磁场固定，让射频场的频率连续变化，通过共振区域，当两者频率相同 时，出现共振峰，称为扫频法或调频法。 一种是让交变射频场的频率固定，而让磁场连续变化，通过共振区域当满足共 振条件时出现共振峰，称为扫场法或调场法。 两种方法完全等效，扫场法简单易行，确定共振频率较准确，但需要一对亥姆 霍兹线圈作调制用，安装很不方便。扫频法比较直观易懂，而技术难度较大，确定 共振频率也不如扫场法准确。 5、核磁共振什么时候被发现的？举例说明其应用？ 答：1946 年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子 和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收 射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了 1952 年度诺贝尔物理学奖。 核磁共振成像实验是由 1973 年劳特伯发现的，并立刻引起了广泛重视，短短 10 年间就进入了临床应用阶段人体组织中由于存在大量水和碳氢化合物而含有大