Электронный парамагнитный резонанс (эпр) — физическое явление, открытое Е. К. Завойским

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) — физическое явление, открытое Е.К.Завойским

• Cуть метода: заключается в резонансном поглощении электромагнитного излучения неспаренными электронами
• Преимущество метода ЭПР по сравнению с классическими статическими методами магнитных изменений состоит в том, что на результаты измерений не оказывает влияния диамагнетизм молекул системы. Именно это и обусловливает высокую чувствительность метода ЭПР.

Метод ЭПР основан на известном эффекте Зеемана, заключающемся в том, что при введении парамагнитной частицы, характеризующейся квантовым числом S, в постоянное магнитное поле ее основной энергетический уровень расщепится на 2S + 1 подуровней, отделенных друг от друга интервалами энергии, равными

• hν = gβB0.

где Н — напряженность магнитного поля;

•  — единица атомного магнетизма — магнетон Бора;
• g — фактор спектроскопического расщепления, определяющий, по существу, величину эффективного магнитного момента частицы

Спектроскопический фактор расщепления Ланде или g-фактор, равный отношению электронного магнитного момента к полному угловому моменту. g = 1 + [J(J + 1) + S(S + 1) - L(L + 1)]/2J(J + 1)

Где S-суммарный спин (спиновое число);

L-суммарный орбитальный момент;

J-полный угловой момент.

При рассел-саундерской спин-орбитальной (LS) связи он принимает значения от |L+S| до |L-S|.

N2 / N1 = exp (- DE / kT ) < 1

•  число индуцированных переходов снизу вверх, отвечающих поглощению энергии, будет всегда превышать число индуцированных переходов сверху вниз, то есть резонансное поглощение энергии электромагнитного излучения будет превалировать над излучением.

Тонкая структура спектров ЭПР

• Если спиновый и орбитальный моменты в атоме отличны от нуля, то за счет взаимодействия спин-орбитальное взаимодействия энергетические уровни могут дополнительно расщепиться. В результате этого вид спектра ЭПР усложнится и вместо одной спектральной линии в спектре ЭПР появятся несколько линий.

Сверхтонкая структура спектров ЭПР

• Если исследуемый парамагнитный образец содержит атомные ядра, обладающие собственными магнитными моментами, то за счет взаимодействия электронных и ядерных магнитных моментов возникает сверхтонкая структура (СТС) спектра.

Ширина спектральной линии

• Чем сильнее спин-спиновое и спин-решеточное взаимодействия, тем шире спектральная линия.
• Ширина одиночной линии ЭПР обратно пропорциональна этим параметрам:
• ΔH ~ T1(sup>-1, T2(sup>-1
• Времена релаксации T1 и T2 зависят от природы парамагнитных центров, их окружения и молекулярной подвижности, температуры.

Bruker BioSpin

МАЛОГАБАРИТНЫЙ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПЕКТРОМЕТР эрп ESR 70-03 XD

Серия спектрометров ELEXSYS-II

жүктеу/скачать 299.35 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: