根據賽曼效應,原子帶有自旋角動量,會產生磁矩,因此當電子被賜與極大的外加磁場時,電子束將被一分為二。此外,由於原子核在進動的過程,其磁矩與外加磁場方向的夾角並不是連續的,而是由原子核的磁量子數決定,磁矩的方向,會在施予外加能量後,在這些磁量子數間,呈現跳躍式的變化。這個外加能量,通常會施以外加的射頻場來提供。而這個現象,被稱為「共振」。
巴拉巴拉巴拉。所以,簡單來說,核磁共振光譜儀就是一個巨大的電磁鐵,提供極為強大的外加磁場(20特斯拉)。放入欲分析物質,我們可由其共振得到光譜,進而分析。聽講過程中,好奇如我的我就將手機拿出來,開啟指南針功能。手機屏幕上便跳出了這張圖,酷酷。
為了塑造出極大的磁場,超導體的存在是必要的。核磁共振光譜儀以液態氦將導體溫度降至-269度。至此,共振一遍無需充電,只要不斷補充液態氦即可。
我們會將欲觀察的物質裝入此玻璃管中,再放入共振儀中。但物質必須滿足兩個條件: 物質之轉動量子數必須為非偶數。再者,此物質必須溶於水或有機溶劑。
不是隨時都需要如此低溫,因此有時候會以較為廉價的液態氮(前方)代替極為昂貴的液態氦(後方)。
不同物質的共振頻率並不相同,因此需要電組和電容改變之。會將以承物質之玻璃管放入此儀器中。
很帥,所以很帥!