西安交大物理仿真实验核磁共振.docx

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西安交大物理仿真实验核磁共振

西安交大物理仿真实验核磁共振

西安交通大学大学

物理仿真实验报告

——核磁共振

姓名：

***

班级：

*

学号：

*

核磁共振

一、实验介绍

1946年伯塞尔用吸收法，布洛赫用感应法几乎同时发现物质的核磁共振现象，核磁共振是测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而又准确的方法。

是物理，化学，生物学研究中一项重要的实验技术，在遗传学，计量科学，石油分析中有重要应用。

本实验的目的是观察核磁共振稳态吸收现象，掌握核磁共振的实验原理和方法，测量

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。

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

测量六组数据，得到如下表格：

项目

d/mm

v/kHz

B/*104T

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：

项目

d/mm

v/kHz

B/*104T

11.32

13340

3336

11.06

13980

3380

10.32

13519

3453

4、外扫法—聚四氟乙烯

测量三组数据，得到如下表格：

项目

d/mm

v/kHz

B/*104T

10.63

14357

3453

10.93

14129

3402

11.25

13962

3348

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±0.00356

γ=（2.281±0.00203）×108（s−1∙T−1）

2.测量19F的γ因子和g因子

将实验数据代入原理中所述公式，得到

g=5.237

0.00285

相对误差e=0.00285/5.237*100%=0.05%

所以

g=5.237±0.00285

γ=（2.314±0.00185）×108（s−1∙T−1）

八、实验结论

1、实验测得

1H的γ因子和g因子为：

g=5.175±0.00356

γ=（2.281±0.00203）×108（s−1∙T−1）

2、实验测得

19F的γ因子和g因子为：

g=5.237±0.00285

γ=（2.314±0.00185）×108（s−1∙T−1）