804

Aby wystąpiło zjawisko rezonansu. oddziałujemy na próbkę zaw terającą jądra wodom, umieszczoną w połu magnetycznym Bq. falą elektromagnetyczną o specjalnej*' częstotliwości, która spełnia warunek rezonansu: energia kwantów tej fali Aa*, powinna być dokładnie równa różnicy energii spinów Af spowodowanej polem. tzn. Aoą, • yhB_Q (wskaźnik ..<T w B oznacza pole rezonansowe). Co wtedy nastąpi? W obrazje energetycznym spiny z dolnego poziomu będą przechodzić na górny (wzbudzenie), a z górnego na dolny (emisja wymuszona). Przejściu spinów z dołu do góry - towarzyszy absorpcja energii fali. przejściu z góry w dół - emisja energii (emisja wymuszona). Ze względu na liczniejsze przejścia absorpcyjne (liczniej obsadzony stan dolny) w rezonansie nastąpi absorpcja energii fali elektromagnetycznej; będzie to wskaźnik zachodzącego rezonansu. W spektroskopii i tomografii NMR wykrywamy rezonans jednak nic przez sam fakt pochłonięcia fali elektromagnetycznej, ale zapisujemy to. co dzieje się po zajściu rezonansu i po wyłączeniu fali wywołującej rezonans. Opiszemy te wydarzenia dla metody impulsowej rezonansu, która jest obecnie najczęściej stosowana

Próbkę naświetlamy falą elektromagnetyczną (RF) w taki sposób, aby wektor magnetyczny pola fali był prostopadły do i zmienia! się wzdłuż osi * w czasie zgodnie z równaniem:

B, = 2 B_xcos(om).

Takiemu kosinusotdalnic zmieniającemu się polu wzdłuż osi x można przypisać dwa pola o amplitudach £,. wirujące w przeciwnych kierunkach z częstością 0) (B_t = 2B cos(o>t) = /#,cos<cji> ♦ £,cos(-cn». Wirujące w rezonansie z częstością 0)_o połę /?,. w kierunku zgodnym z kierunkiem precesji spinów jj. spowoduje zmiany w ich rozmieszczeniu. Dla obserwatora związanego z wirującym wektorem B_%.

Ryc. 25J. Ułożenie w połu magnetycznym B₀ spinów stanowiących przewagę w stanie rów-nowagi <a) oraz po zadziałaniu impuhu RP90* (b. c). c - z uwzględnieniem kwantowana kierunków spinu W sunie przejściowym (c) wszystkie spiny wirują w tym samym kierunku.