什么叫磁共能
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 14:18:11
熱度:
什么叫磁共能【專家解說】:也就是核磁共振.是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個分支,其共振
【專家解說】:也就是核磁共振.
是磁矩不為零的原子核,在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂,共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個分支,其共振頻率在射頻波段,相應(yīng)的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。
核磁共振是處于靜磁場中的原子核在另一交變磁場作用下發(fā)生的物理現(xiàn)象。通常人們所說的核磁共振指的是利用核磁共振現(xiàn)象獲取分子結(jié)構(gòu)、人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)。
并不是是所有原子核都能產(chǎn)生這種現(xiàn)象,原子核能產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象是因?yàn)榫哂泻俗孕?。原子核自旋產(chǎn)生磁矩,當(dāng)核磁矩處于靜止外磁場中時產(chǎn)生進(jìn)動核和能級分裂。在交變磁場作用下,自旋核會吸收特定頻率的電磁波,從較低的能級躍遷到較高能級。這種過程就是核磁共振。
進(jìn)一步解釋也就是:核磁共振現(xiàn)象來源于原子核的自旋角動量在外加磁場作用下的進(jìn)動。
根據(jù)量子力學(xué)原理,原子核與電子一樣,也具有自旋角動量,其自旋角動量的具體數(shù)值由原子核的自旋量子數(shù)決定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,不同類型的原子核自旋量子數(shù)也不同:
質(zhì)量數(shù)和質(zhì)子數(shù)均為偶數(shù)的原子核,自旋量子數(shù)為0
質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)的原子核,自旋量子數(shù)為半整數(shù)
質(zhì)量數(shù)為偶數(shù),質(zhì)子數(shù)為奇數(shù)的原子核,自旋量子數(shù)為整數(shù)
迄今為止,只有自旋量子數(shù)等于1/2的原子核,其核磁共振信號才能夠被人們利用,經(jīng)常為人們所利用的原子核有: 1H、11B、13C、17O、19F、31P
由于原子核攜帶電荷,當(dāng)原子核自旋時,會由自旋產(chǎn)生一個磁矩,這一磁矩的方向與原子核的自旋方向相同,大小與原子核的自旋角動量成正比。將原子核置于外加磁場中,若原子核磁矩與外加磁場方向不同,則原子核磁矩會繞外磁場方向旋轉(zhuǎn),這一現(xiàn)象類似陀螺在旋轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)動軸的擺動,稱為進(jìn)動。進(jìn)動具有能量也具有一定的頻率。
原子核進(jìn)動的頻率由外加磁場的強(qiáng)度和原子核本身的性質(zhì)決定,也就是說,對于某一特定原子,在一定強(qiáng)度的的外加磁場中,其原子核自旋進(jìn)動的頻率是固定不變的。
原子核發(fā)生進(jìn)動的能量與磁場、原子核磁矩、以及磁矩與磁場的夾角相關(guān),根據(jù)量子力學(xué)原理,原子核磁矩與外加磁場之間的夾角并不是連續(xù)分布的,而是由原子核的磁量子數(shù)決定的,原子核磁矩的方向只能在這些磁量子數(shù)之間跳躍,而不能平滑的變化,這樣就形成了一系列的能級。當(dāng)原子核在外加磁場中接受其他來源的能量輸入后,就會發(fā)生能級躍遷,也就是原子核磁矩與外加磁場的夾角會發(fā)生變化。這種能級躍遷是獲取核磁共振信號的基礎(chǔ)。
為了讓原子核自旋的進(jìn)動發(fā)生能級躍遷,需要為原子核提供躍遷所需要的能量,這一能量通常是通過外加射頻場來提供的。根據(jù)物理學(xué)原理當(dāng)外加射頻場的頻率與原子核自旋進(jìn)動的頻率相同的時候,射頻場的能量才能夠有效地被原子核吸收,為能級躍遷提供助力。因此某種特定的原子核,在給定的外加磁場中,只吸收某一特定頻率射頻場提供的能量,這樣就形成了一個核磁共振信號.
核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技術(shù)。是繼CT后醫(yī)學(xué)影像學(xué)的又一重大進(jìn)步。自80年代應(yīng)用以來,它以極快的速度得到發(fā)展。其基本原理:是將人體置于特殊的磁場中,用無線電射頻脈沖激發(fā)人體內(nèi)氫原子核,引起氫原子核共振,并吸收能量。在停止射頻脈沖后,氫原子核按特定頻率發(fā)出射電信號,并將吸收的能量釋放出來,被體外的接受器收錄,經(jīng)電子計(jì)算機(jī)處理獲得圖像,這就叫做核磁共振成像。
-
人類進(jìn)入太空的文化意義?(1500字左右)西方文化概論方面2024-08-17
-
論文我國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的意義和所面臨的的挑戰(zhàn)?1000字左右。謝謝了。2024-08-17
-
太陽能的意義???2024-08-17
-
節(jié)能減排的現(xiàn)實(shí)意義2024-08-17
-
節(jié)能減排對發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境有重要意義。下列措施不能減少二氧化碳排放的是2024-08-17
-
焦炭的熱值為3.0×10 7 J/kg,它的物理意義是 ______,完全燃燒 ______kg的焦炭放出的熱量能把50kg水2024-08-17
-
新能源對我國的能源安全有何戰(zhàn)略意義?2024-08-17
-
質(zhì)量守恒定律的提出有何意義2024-08-17
-
"節(jié)能減排學(xué)校行動",有哪些意義?2024-08-17
-
劉家峽水電站的意義2024-08-17
-
論述節(jié)能減排背景意義2024-08-17
-
農(nóng)村生態(tài)環(huán)境與科學(xué)發(fā)展調(diào)查的意義?2024-08-17
-
中央財(cái)政加大民生支出對擴(kuò)大內(nèi)需的經(jīng)濟(jì)意義2024-08-17
-
新能源開發(fā)的目的和意義2024-08-17
-
發(fā)展沼氣對于建設(shè)新農(nóng)村有何重要意義?2024-08-17