Тayanch iboralar: molekulalararo ta’sir, oriyentatsion ta’sir, induksion ta’sir, dispersion ta’sir Leonard-Jonson formulasi, Shtor-repulsiv ta’sir, vodorod bog’i
Yadro magnit rezonansI usuli asoslari
Atomlarning yadrolari massa va zaryaddan tashqari yana uchinchi bir kattalik-mexanik moment bilan xarakterlanadilar. Zaryad va massa-yadroning nuqtaviy xossalaridir. Ular yadroning geometriyasiga bog’liq emas. Mexanik moment esa yadroning katta-kichikligi bilan massaning fazoda yadro hajmida yadro doirasida taqsimlanishi bilan bog’liq. Massa va zaryad yadroning atrof-muhit bilan kuchli ta’sirlashuvida namoyon bo’lsa, mexanik moment esa kuchsiz ta’sirlarda namoyon bo’ladi.
Atomlarning yadrolari protonlar va neytronlardan iborat. Bu zarrachalarning har biri 1G’2 ga teng bo’lgan spin kvant soniga ega. Yadroning umumiy spini uni tashkil qiluvchi zarrachalarning spinlarining algebraik yig’indisiga teng. Agar elementar zarrachalarning hammasining spinlari juftlashgan bo’lsa, summar spin nolga teng bo’ladi, ya’ni ya’ni yadro summar spinga ega bo’lmaydi. Bunday holda musbat zaryad yadroda simmetrik taqsimlangan bo’lib, yadroning kvadrupol momenti yeQ nolga teng bo’ladi. Bu yerda ye-elektrostatik zaryad birligi, Q-zaryadning taqsimlanishining sferik simmetriya holidan chetlanish darajasi o’lchami.
Yuqorida aytganimizdek, yadroning spin kvant soni J0 áûëñà Q ham nolga teng bo’ladi: J0 Q0.
Har-xil shakldagi yadrolar.
Demak, yadroning musbat zaryadi tashqi magnit maydoni yo’nalishiga parallel o’q bo’yicha ko’proq taqsimlangan bo’lsa, Q>0, agar N ga perpendikulyar yo’nalishda kuchliroq (ko’proq) taqsimlangan bo’lsa, Q<0 bo’ladi. Shunday hollar ham borki, yadrodagi hamma zarrachalarning summar spini J1G’2 ga teng bo’lishi mumkin. bunda zaryadnig taqsimlanishi sferik bo’lishiga qaramay (yeQ0), yadro magnit momentiga ega bo’lib qoladi. J1 bo’lsa, yadro spinga ya’ni mexanik momentga ega va bunday yadroda proton zaryadining taqsimlanishi sferik bo’lmasligi mumkin. Q>0 bo’lishi proton zaryadi maydon yo’nalishiga mosligini, Q<0 bo’lishi esa zaryadning bosh o’qqa tik bo’lgan yo’nalish bo’ylab to’planganligini ko’rsatadi (2).
Proton va neytronlarning soni juft qiymatga ega bo’lgan yadrolar a-tipga kiradilar (J0, eQ0).
Yadro spinini topish uchun quyidagi jadvaldan foydalansa bo’ladi.
Faqat 4 chi holdagina J butun son qiymatlarga ega bo’lyapti. YaMR spektri J1G’2 bo’lgan yadrolar uchun ko’proq tekshiriladi. J0 bo’lgan yadrolar uchun uni tekshirish mumkin emas, chunki bunday yadrolarning mexanik momenti bo’lmaydi. J1 bo’lgan yadrolar (3,4 hollar) uchun YaMR-spektr ayrim hollarda kuzatiladi.
9Ve(45), 13S(67), 17O(89) larning yadrolari kiradi.
4-chi xil yadroli atomlarga
10V(55), 14N(77) larning yadrolari kiradi.
Yadroning mexanik momenti R yadro spin kvant soni J bilan quyidagicha bog’langan:
J-kvant soni yadroning spini deyiladi. Elektronning spin kvant soni -1G’2 dan 1G’2 gacha o’zgaradi. Yadrolarda J 0 dan boshlab 6 gacha o’zgaradi. Yadrolar 1 ta elektrondan farq qiladigan holda bir necha nuklonlardan iborat bo’lishi mumkin, chunki yadro murakkab sistema.
Atrof muhitdan holi holda turgan (izolyatsiyalangan) sistema uchun harakat miqdorining to’liq momenti yo’nalish bo’yicha ham qiymati bo’yicha ham o’zgarmay saqlanadi. Agar o’z simmetriyasiga ega bo’lgan tashqi magnit maydoniga kiritilsa, ko’pchilik hollarda mexanik momentning tashqi magnit maydon yo’nalishi atrofida harakati, aylanishi ya’ni pretsessiyalanishi ro’y beradi. Kvantlanish qoidalariga binoan R ning Z (N0) o’qiga proyeksiyasi Rz uzlukli qiymatlar qatorini qabul qiladi.
M-magnit kvant soni deyiladi. Berilgan J uchun M J dan -J gacha bo’lgan (2J1) ta qiymatlarni qabul qiladi. Spini J butun son qiymatlariga ega bo’lgan yadrolar uchun M ning hamma qiymatlari butun sonlar. Umumiy soni toq (2J1) bo’lganligidan M ning qiymatlari orasida 0 ga tengi ham bo’ladi, ya’ni (Rz M 00). Yadroning mexanik momenti yadro massasiga bog’liq emas, faqat uning spiniga bog’liq.
Shu sababdan, 19F, 31Ð, va 1Í ëàðíèíã ó÷÷àëàñè áèð õèë ìåõàíèê ìîìåíòãà ýãà. 12Ñ, 16Î ëàð ñïèíãà ega emas. Shuning uchun ular magnit momentidan mahrumdirlar. Ular magnit xossasiga ega emaslar.
Aksincha yadrolari butun bo’lmagan spinga ega bo’lsa M ham kasr sonlarni qabul qiladi. Holatlarning (proyeksiyalar) umumiy soni juft va R ning z o’qiga proyeksiyasi Rz-hech vaqt 0 ga teng bo’lmaydi.
Yadro zaryadlangan zarracha bo’lganligi uchun uning o’z o’qi atrofida aylanishi zaryadning aylana bo’ylab harakatiga olib keladi. Rasmiy qaraganda bu elektr toki degan so’z. Aylanma tok solenoidni yaratadi, u esa o’z navbatida magnit maydonini hosil qiladi.
Aylanayotgan yadroni o’qi spinning o’qiga mos bo’lgan magnitga deb qarash mumkinki, uning magnit dipol momenti ga teng.
Тashqi magnit maydoni bilan yadroning magnit dipol momenti o’rtasida o’zaro ta’sir vujudga kelib, uning energiyasi
ga teng. Bu yerdagi -pretsessiya burchagi deyiladi. Vodorod atomining yadrosi uchun J1G’2 u holda dan J1G’2 uchun M ning qiymati atigi 2 ta: 1G’2.
Undan ekanligi kelib chiqadi.
Bu yerda h tashqi maydondan o’z yo’nalishini o’zgartirish uchun yadro spini tomonidan qabul qilingan energiya -esa yutilgan kvantning chastotasi.
Bu radio to’lqinlarining sohasiga to’g’ri keladi. Shuning uchun YaMR va EPR usullari radiospektroskopik usul deyiladi.