西安交大物理仿真实验核磁共振Word格式文档下载.docx

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二、实验目的

1、观察核磁共振稳态吸收现象；

2、掌握核磁共振的实验原理和方法；

3、测量1H和19F的γ值和g值。

三、实验原理

核磁共振的经典观点：

从经典力学观点看，具有磁矩μ和角动量P的粒子，在外磁场B0中受到一个力矩L的作用：

L=μ×

B0

此力矩使角动量发生变化：

dP/dt=L

故dμ/dt=ϒμ×

B0。

若B0是稳恒的且沿Z方向，则上式表示μ绕B0进动，进动频率ω0=ϒB0，若在XY平面内加一个旋转场B1，其旋转频率为ω0，旋转方向和μ进动方向一致，因而μ也绕B1进动，结果使ϴ角增大，表示粒子从B1中获得能量。

核磁共振的方法图像：

本实验采用连续波吸收法，用连续的射频场

作用到核系统上，由于共振使射频振荡线圈中负载发生变化，从而观察到核对频率的响应信号。

同时使用扫声法观察共振信号，在稳恒磁场

迭加一交变低频调制磁场B=

，使实际磁场为

当

的变化使

扫过ω所对应的共振磁场B=ω/

时，则发生共振，当

=B=2π

/γ时，为等间距信号，此时可记录数据。

则可算得γ和g因子。

实验同时可观察内扫和外扫现象。

四、实验内容

（1）观测1H的核磁共振信号。

样品用纯水，先找出共振信号，再分别改变的大小，观察共振信号位置，形状变化。

（2）观测1H和ϒN，gN

分别记录下六组不同磁铁间矩d时所对应的以及相应的共振频率ν，再计算ϒN，gN

（3）测量19F样品用聚四氟乙稀，分别记录下三组不同磁铁间矩d时所对应的以及相应的共振频率ν，再计算ϒN，gN

五、实验仪器

NMR实验装置图：

核磁共振仪：

磁铁的实验平台：

样品：

六、实验过程及原始数据

1、内扫法—纯水

测量六组数据，得到如下表格：

项目

d/mm

v/kHz

B/*104T

11.55

12762

3296

11.20

13077

3356

10.99

13169

3392

10.73

13321

3436

10.35

13697

3500

10.07

13843

3548

2、外扫法—纯水

10.42

13949

3489

10.76

13807

3431

11.09

13503

3375

11.25

13377

3348

11.69

13067

3273

11.81

13012

3252

再测19F的g和Y

3、内扫法--聚四氟乙烯

测量三组数据，得到如下表格：

11.32

13340

3336

11.06

13980

3380

10.32

13519

3453

4、外扫法—聚四氟乙烯

10.63

14357

10.93

14129

3402

13962

七、数据处理

1.测量1H的γ因子和g因子

将实验数据代入原理中所述公式，得到

0.00356

g=5.175

相对误差e=0.00356/5.175*100%=0.07%

所以

g=5.175±

γ=（2.281±

0.00203）×

108（s−1∙T−1）

2.测量19F的γ因子和g因子

g=5.237

0.00285

相对误差e=0.00285/5.237*100%=0.05%

g=5.237±

γ=（2.314±

0.00185）×

八、实验结论

1、实验测得

1H的γ因子和g因子为：

g=5.175±

2、实验测得

19F的γ因子和g因子为：