Tablica 7.15. Właściwości magnetyczne jąder niektórych izotopów
Izotop |
Liczba spinowa / |
Jądrowy moment magnetyczny MlftJ |
1/2 |
2,79276 | |
2H |
1 |
0,85738 |
3H |
1/2 |
2,9788 |
UB |
3/2 |
2,6880 |
12C |
0 |
0 |
13C |
1/2 |
0,70216 |
14N |
1 |
0,40357 |
16q |
0 |
0 |
19p |
1/2 |
2,6273 |
28Si |
0 |
0 |
31o |
1/2 |
1,1305 |
32s |
0 |
0 |
35C1 |
3/2 |
0,82089 |
127 J |
5/2 |
2,7939 |
Wirujące jądra są podobne do małych magnesów i jako takie oddziałują z zewnętrznym polem magnetycznym. W polu magnetycznym następuje, zgodnie z teorią kwantową, przestrzenne kwantowanie spinu jądrowego p, który może przybrać 27 + 1 różnych orientacji względem przyłożonego pola
0 natężeniu 770. Każdej z tych orientacji odpowiada określona energia E wyrażona wzorem:
E = mlyhH0 (7.73)
w którym ml jest magnetyczną liczbą kwantową, przyjmującą 27+ 1 różnych wartości [od 7, 7 — 1, 7— 2...do — 7], a 770 — natężeniem pola magnetycznego. Różnica energii AE między dwiema sąsiednimi orientacjami spinowymi jest dla danego jądra i określonego natężenia pola magnetycznego stała
1 wynosi:
AE = yhH0 (7.74)
Proton o liczbie spinowej 7 = 1/2, umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym 770, może przyjąć dwie orientacje:
• równoległą do przyłożonego pola, o energii niższej {E1 < —x-yh770);
• anty równoległą o energii wyższej (E2 > ~yh H0).
Stany energetyczne jądra o liczbie spinowej 7 = 1/2 w stałym polu magnetycznym przedstawiono na rys. 7.53. Jądro ze stanu o energii niższej może przejść do położenia o energii wyższej i odwrotnie. Przejścia takie są możliwe wówczas, gdy do jądra umieszczonego w stałym polu magnetycznym dostar-
134