核磁共振实验报告92计算机系李润辉PB07210465实验题目:核磁共振实验目的:观察核磁共振稳态吸收现象,掌握和磁共振基本试验原理和方法,测量1H和19F的值和g因子。实验原理:1.核自旋:原子核具有自旋,其自旋角动量为:其中I是自旋量子数,其值为伴整数或整数。2.核磁矩:原子带有电荷,因而具有自旋磁矩,其大小为式中g为朗德因子,对质子,,为原子核质量,为核磁子,,令显然有,称为核的旋磁比。3.核磁矩在外场中的能量:和自旋磁矩在外场中会进动,进动角频率,为外恒定磁场。核自旋角动量的空间取向是量子化的。设z轴沿方向,在z方向分量只能取则核磁矩所具有的势能为对于氢核,两能级之间的能量差为4.核磁共振:实现核磁共振,必须有一个稳恒的外场及一个与和总磁矩m所组成的平面相垂直的旋转磁场,当的角频率等于时,旋转磁场的能量为,则核吸收此旋转磁场的能量,实现能级间的跃迁,即发生和磁共振。此时应满足:数据处理:1.观察的核磁共振信号(见实验数据):(1)固定电压调节射频场的频率:如图所示,当B0恒定时,通过低频调制场的作用磁场B以B0为中心作周期性振动,当时,会发生共振,调节射频场的频率f可以改变射频场的周期T,使得B扫过共振幅度的时间间隔发生变化,因此示波器所显示的信号间距发生变化,f增加,T减小,减小。100V24.642MHz24.648MHz24.646MHz(2)固定的频率调节射频场的振幅:如图所示,当共振信号为非等间距信号时,即共振磁感应强度不等于时射频场的幅度增大,则在同一周期内B扫过共振磁感应强度B’的时间间隔增大,而两相邻周期共振信号的时间间隔减小。24.634MHz90V85V95V(3)等间距共振的情况下改变射频场的振幅:当共振信号为等间距时,,由于值不变使得B的振幅变化时,不会影响曲线与的交点,因此不会改变共振信号的间隔。24.655MHz95V85V75V2.测量的因子和g因子由得:(磁铁磁场最强处3.70cm,,电源电压U=100V)n123456f/MHz24.65824.65824.65724.65624.65524.656由得:由得:因此:3.测量的因子和g因子(磁铁磁场最强处3.70cm,,电源电压U=100V)n123456f/MHz23.19623.19923.19723.19823.19723.198由得:由得:因此:4.改变样品位置测()由得:F1(MHz)F2(MHz)F3(MHz)F4(MHz)F5(MHz)(MHz)(MHz)B(T)d1=2.70cm24.655824.655724.654624.655124.655624.65540.000500.57996d2=3.20cm24.655424.655324.654424.655324.655824.65520.000510.57996d3=3.70cm24.655524.658624.656124.655324.655224.65610.00...