skan0130

254 J. PIETRZAK

w postaci:

(8)

gdzie m jest magnetyczną liczbą kwantową przyjmującą wartości od —/do I. Wyraz eOq oznacza stałą oddziaływania kwadrupolowego. Wzór (8) jest słuszny zarówno dla spinów połówkowych, jak i całkowitych, a występująca w nim magnetyczna liczba kwantowa m jest podniesiona do kwadratu. Oznacza to, że dla wszystkich wartości m, z wyjątkiem m= 0, poziomy energii są dwukrotnie zdegenerowane, tzn. że dwa stany ^,/^/+ i *F_ mają tę samą energię. Dla spinów połówkowych występuje (/+-£-) poziomów energetycznych dwukrotnie zdegenerowanych, dla spinów całkowitych zaś liczba poziomów wynosi (/++), z czego / poziomów jest podwójnie zdegenerowanych, a tylko jeden poziom, dla m = 0, nie jest zdegenerowany.

z

dz

7

Rys. 3. Precesja jądrowego momentu pędu / i elektrycznego momentu kwadrupolowego (Q>0) dokoła osi symetrii z gradientu pola elektrycznego (dEJdz)

Przejścia między kwadrupolowymi poziomami energii zachodzą tylko dla \Am\ = 1 i są wymuszane przez oscylujące pole magnetyczne wysokiej częstości oddziałujące z magnetycznymi dipolami jąder. Nie stosuje się tu zmiennych pól elektrycznych, ponieważ jądra nie mają elektrycznych momentów dipolowych: Prawdopodobieństwo przejścia dla |zfm| = 1 występuje wtedy, gdy zmienne pole magnetyczne o częstości radiowej jest prostopadłe do osi symetrii gradientu pola (do osi z, rys. 3). Prawdopo-

dobieństwo to jest największe, gdy jest spełniony warunek Bohra:

<U_n =

Em+1 E_n

(9)

gdzie coq = 2kvq, v_q oznacza częstość rezonansową, h = hJ2n. Przy uwzględnieniu wzoru (8) otrzymamy z (9) wyrażenie na częstość rezonansu kwadrupolowego w postaci:

3 eQq

^Vq~ 41(21-l)h

(2 |m| 4-1)

(10)

Z pomiaru częstości linii KRJ i z wzoru (10) można wyznaczyć stałą oddziaływania kwadrupolowego eQq, a przy znajomości momentu kwadrupolowego możemy wyliczyć wartość gradientu pola elektrycznego q. Dla jąder

E±1

"^JL-E₀

1=1

F+3

-2

^hN,    ³³Cl,³⁷Cl,⁷⁹Br, ⁸¹Br,    ^l27J

--

h    -2

E+l

~2

Rys. 4. Poziomy energii dla jąder mających elektryczny moment kwadrupolowy i znajdujących się w niejednorodnym polu elektrycznym

o spinach połówkowych częstości linii KRJ pozostają w stosunku jak 1:2:3:..., natomiast dla spinów całkowitych stosunek częstości ma się jak 1:3:5:... Jeżeli współczynnik asymetrii 7/ jest różny od zera, to występuje wyraźne odstępstwo od powyższych stosunków. Z danych doświadczalnych możemy wyznaczyć stosunki tych częstości i stwierdzić, czy są one zgodne z wzorem (10). Zgodność obu tych wyników