100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Summary Spectroscopic Techniques

Beoordeling
-
Verkocht
1
Pagina's
13
Geüpload op
11-09-2019
Geschreven in
2018/2019

This is a complete summary of the course Spectroscopic Techniques. Includes information from the lecture notes and the student manual. The topics that are discussed in this course are: background theory, NMR spectroscopy, chemical shift, scalar coupling, experimental aspects of NMR and magnetic resonance imaging (MRI).

Meer zien Lees minder









Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Documentinformatie

Geüpload op
11 september 2019
Aantal pagina's
13
Geschreven in
2018/2019
Type
Samenvatting

Onderwerpen

Voorbeeld van de inhoud

Spectroscopic Techniques


1. Theory

Nuclear Magnets

Magnetic dipole

 μ: magnitude depends on spin-quantum number
Vector ⃗ I (NMR only I = ½)
 |⃗μ|= I ∙ ( I +1 ) ∙ γ ∙ℏ ( ⃗μ in A∙m2)

 γ : gyromagnetic ratio
h
 ℏ: reduced plank constant ( )

Orientations

 μ z=m I ∙ γ ∙ ℏ ( μ z is magnetic dipole in direction of B0)
 m I : magnetic quantum number
 Nuclear spin with spin-quantum number I can take 2I + 1 orientations ( m I )
 α-state: positive m I relative to z-axis (B0), lower energy
 β-state: negative m I relative to z-axis (B0), higher energy


Energy of Nuclei in a Magnetic Field

 E=−m I ∙ γ ∙ ℏ ∙ B0
 E : energy of a nuclear magnetic dipole in a magnetic field
 E=h ∙ v

Absorption and Emission of Radiation: Transitions I

Transitions

 Absorption/emission: can change the orientation (thus the energy) of a nuclear magnetic
dipole
 Absorption: from α-state to β-state
 Emission: from β-state to α-state
 ∆ E=γ ∙ℏ ∙ B 0 (selection rule: ∆m = ±1)
γ ∙ B0
 v L=
2∙π
 v L: Larmor frequency (of the absorbed/emitted radiation)

A Real NMR Sample: Boltzmann distribution

 Proton fractions: only depend on energy and temperature
N α 1 1 γ ∙ℏ ∙ B0
 xα= = + ∙
NH 2 4 k ∙ T
N 1 1 γ ∙ ℏ ∙ B0
 xβ = β = − ∙
N H 2 4 k ∙T

1

, Absorption and Emission of Radiation: Transitions II

 Absorption: H α +h ∙ v → H β (excited → ground)
 Emission: H β → H α +h ∙ v (ground → excited)
 Eexch =E|¿|− E =( N − N ) ∙h ∙ v=N ∙ ( x − x ) ∙ h∙ v ¿
emit α β H α β




2. NMR Spectroscopy

Magnetization

 Vector ⃗M : sum of all the individual vectors of the atoms (population difference of energy
levels)
γ 2 ∙ ℏ2 ∙ B0 for spin-½ nuclear magnetic dipoles (
 M z =N ∙ M z is magnetization in direction of
4∙k ∙T
B0)
2 γ 2 ∙ℏ 2 ∙ B 0 for spin-1 nuclear magnetic dipoles (
 M z =N ∙ M z is magnetization in direction of
3∙k∙T
B0)
 N : the total number of nuclear spins
Larmor precession

 Thermal equilibrium: Boltzmann distribution → magnetization parallel to B 0
 No equilibrium: magnetization not parallel to B0 → magnetization rotates
around the direction of B0
 Larmor frequency: the frequency of the processional motion, equal to
absorption frequency of the nuclear magnetic dipoles
γ ∙ B0
 v L=
2∙π

 v L: Larmor frequency
 ω L =γ ∙ B0
 ω L: Larmor angular frequency
 NMR transition: magnitude of the magnetization vector remains constant, only the orientation
with respect to B0 changes


Absorption and Emission of Radiation: Transitions III

Magnetization vector and transitions

 A: magnetization precession around the direction of the
oscillating field B1
 B: magnetization precession around the magnetic field B0
 C: combined rotation of nuclear magnetization around
the direction of the B1 field (x-axis) and B0 field (z-axis)
 the interaction of the proton magnetic dipoles with the
oscillating magnetic field B1 and the static field B0 results in a complex precessional motion of
the magnetization vector around x- and z- axes simultaneously

Arbitrary angle



2

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
IsabeldeKiewit Radboud Universiteit Nijmegen
Bekijk profiel
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
40
Lid sinds
6 jaar
Aantal volgers
32
Documenten
17
Laatst verkocht
5 maanden geleden

3,5

4 beoordelingen

5
1
4
1
3
1
2
1
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen