电子顺磁共振英文解释翻译、电子顺磁共振的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 electron paramagnetic resonance; electron spin resonance
electronic paramagnet resonance(EPR); EPR

分词翻译：

电子的英语翻译：

electron
【化】 electron
【医】 e.; electron

顺磁共振的英语翻译：

【化】 electron paramagnetic resonance; electron spin resonance; EPR
paramagnetic resonance

专业解析

电子顺磁共振（Electron Paramagnetic Resonance，简称 EPR），又称电子自旋共振（Electron Spin Resonance，简称 ESR），是一种用于研究含有未配对电子物质的波谱学技术。其核心原理基于塞曼效应（Zeeman effect）和磁共振现象。

物理原理：当具有未配对电子（即顺磁性物质）的样品置于外部静磁场（$B_0$）中时，电子自旋能级会发生塞曼分裂。未配对电子的自旋量子数 $S = 1/2$，其磁矩在磁场中可取两种可能的取向（$m_s = +1/2$ 或 $m_s = -1/2$），对应于两个不同的能级。能级差 $Delta E$ 由公式给出： $$ Delta E = g mu_B B_0 $$ 其中，$g$ 为朗德因子（g-factor），是表征未配对电子所处局部磁环境的无量纲参数；$mu_B$ 为玻尔磁子（Bohr magneton），是电子磁矩的基本单位。当样品同时受到频率为 $ u$ 的电磁波（通常为微波）照射时，若电磁波光子的能量 $h u$ 恰好等于能级差 $Delta E$，即满足共振条件： $$ h u = g mu_B B_0 $$ 未配对电子会吸收电磁波能量，从低能级跃迁到高能级，产生共振吸收信号。检测该吸收信号即可获得 EPR 谱图。
检测对象： EPR 专门探测具有未配对电子的物质，例如：
- 自由基（有机或无机）
- 过渡金属离子及其配合物（如 Fe³⁺, Cu²⁺, Mn²⁺）
- 晶体中的点缺陷（如色心）
- 某些处于激发态的分子
- 某些生物体系中的活性中心（如某些酶中的金属辅因子）
提供的信息： EPR 谱图包含丰富的结构信息：
- g 因子：是 EPR 谱最基本的参数，反映未配对电子所处的局部磁环境（如化学键、对称性），可用于鉴别物种。
- 超精细耦合（Hyperfine Coupling）：由未配对电子与磁性核（如 ¹H, ¹⁴N, ⁵⁵Mn）的相互作用引起，导致谱线分裂。分裂的数目和大小提供了邻近磁性核的数目、种类、距离及电子自旋密度分布等信息。
- 零场分裂（Zero-Field Splitting, ZFS）：对于具有多个未配对电子（S > 1/2）的体系（如高自旋 Fe³⁺），即使在无外磁场时也存在能级分裂，影响谱图特征。
- 线宽和线形：反映未配对电子弛豫过程、分子运动、环境无序性等动力学信息。
应用领域： EPR 因其对顺磁性中心的独特敏感性，被广泛应用于：
- 化学：研究自由基反应机理、催化剂活性中心结构、聚合反应过程。
- 材料科学：表征半导体缺陷、纳米材料表面态、功能材料的磁性。
- 生物学与医学：研究金属蛋白（如血红蛋白、超氧化物歧化酶）、自由基在生物过程中的作用（如氧化应激）、自旋标记技术探测生物大分子结构和动力学。
- 物理学：研究固体中的缺陷、半导体掺杂剂、量子比特。
- 地质学和考古学：用于地质测年（如石英中的缺陷）、矿物鉴定。

术语差异说明：虽然 EPR 和 ESR 常被互换使用，但细微差别在于：ESR 更侧重于描述电子自旋本身的共振现象，而 EPR 则强调该现象发生在顺磁性物质中。在当代文献中，两者基本等同。

权威参考来源：

国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC)：对磁共振术语有权威定义和推荐（可搜索 IUPAC Gold Book - Electron Paramagnetic Resonance）。
美国国家标准与技术研究院 (NIST)：提供物理常数（如玻尔磁子 $mu_B$）的精确值和相关技术信息（可访问 NIST Physical Measurement Laboratory 网站）。
专业学术期刊：如 Journal of Magnetic Resonance, Applied Magnetic Resonance, Physical Review B 等发表大量 EPR 研究前沿论文。
大学与研究机构：如麻省理工学院、牛津大学、马克斯·普朗克研究所等知名机构的物理、化学、材料科学系通常有 EPR 研究组和技术平台介绍。
专业学会：如国际磁共振学会（ISMAR）、美国化学会（ACS）相关分会等提供教育资源和技术动态。

网络扩展解释

电子顺磁共振（Electron Paramagnetic Resonance, EPR），又称电子自旋共振（Electron Spin Resonance, ESR），是一种基于未配对电子磁矩的磁共振技术，主要用于检测物质中的自由基或含不成对电子的顺磁性物质，并研究其周围环境的结构特性。以下是其核心要点：

1.基本定义

电子顺磁共振是原子或分子中未配对电子在外加磁场作用下发生能级分裂，吸收特定频率电磁波而产生跃迁的现象。其名称差异源于应用场景：当轨道磁矩贡献可忽略时（如自由基），称为“电子自旋共振”（ESR）；当考虑电子顺磁性时，则称“电子顺磁共振”（EPR）。

2.原理

能级分裂：电子具有自旋磁矩，在外加磁场中分裂为两个能级（平行和逆平行于磁场方向），能量差为： $$ Delta E = gbeta H $$ 其中，( g )为朗德因子，( beta )为玻尔磁子，( H )为磁场强度。
共振条件：当电磁波频率( u )满足( h u = gbeta H )（( h )为普朗克常数）时，电子吸收能量跃迁，产生共振信号。

3.发现历史

由苏联物理学家叶夫根尼·扎沃伊斯基于1944年首次观察到，后发展为研究物质微观结构的重要工具。

4.应用领域

化学：检测自由基反应中间体及反应机理；
材料科学：分析矿物中杂质原子的价态、晶格对称性；
生物学与医学：研究生物分子中的金属离子及氧化应激过程。

5.技术设备

主要包括辐射源、谐振腔、样品座及信号检测系统，通过记录吸收谱分析电子状态。

如需更详细技术参数或案例，可参考（搜狗百科）和（爱问教育）的完整内容。