spin resonance是什麼意思,spin resonance的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
自旋共振;[物] 自旋共旋
例句
The content of free radical in cigarette smoke is tested by electron-spin resonance (ESR) method.
用esr法檢測香煙煙氣自由基含量的變化。
Electron spin resonance (ESR) spectra and optical absorption spectra in the visible region are determined.
測定了玻璃的順磁共振譜(esr)和可見吸收光譜。
Methods: The electron spin resonance(ESR)was used to observe the scavenging effect on the superoxide anion radical(O2.
方法:采用電子自旋共振技術(ESR)分别檢測大黃中主要成分對O2。-的清除作用。結果:大黃中主要成分對O2。
Methods: Electron spin resonance (ESR) and the new techniques of spin labeling and oxygen spin probe were used in the study.
方法:采用電子自旋共振(ESR)、氧自旋探針和自旋标記等技術方法測定。
Such problem as to determine the pre-irradiation grafting process parameters is analyzed with Electron-Spin Resonance (ESR).
為了便于确定真絲綢預輻照接枝的工藝參數,采用電子自旋共振技術對這些問題進行分析。
專業解析
自旋共振(Spin Resonance) 是指物質中具有自旋角動量的微觀粒子(如電子、原子核)在恒定外磁場作用下,其磁矩能級發生分裂(塞曼分裂),當施加特定頻率的電磁波時,粒子吸收能量在分裂能級間發生共振躍遷的物理現象。它是理解物質磁性和微觀結構的關鍵工具,主要分為兩類:
-
電子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR) /電子順磁共振(Electron Paramagnetic Resonance, EPR):
- 對象:主要針對具有未配對電子的系統(如自由基、過渡金屬離子)。
- 原理:未配對電子具有自旋磁矩。在恒定外磁場 ( B_0 ) 下,電子自旋的兩個能态(( m_s = +1/2 ) 和 ( m_s = -1/2 ))發生塞曼分裂,能級差為 ( Delta E = g mu_B B_0 )。當施加頻率為 (
u ) 的微波電磁波,且滿足 ( h
u = Delta E = g mu_B B_0 ) 時,發生共振吸收。
- 應用:研究自由基反應、催化劑表面性質、材料中的缺陷、生物體系中的氧化還原狀态等。
-
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR):
- 對象:針對具有非零自旋量子數的原子核(如 ( H ), ( ^{13}C ), ( ^{31}P ))。
- 原理:原子核具有核自旋磁矩。在恒定外磁場 ( B_0 ) 下,核自旋能級分裂(如質子分裂為兩個能級),能級差 ( Delta E = gamma hbar B_0 )。當施加頻率為 (
u ) 的射頻電磁波,且滿足 ( h
u = Delta E = gamma hbar B_0 ) 時,發生共振吸收。其中 ( gamma ) 為核的旋磁比。
- 應用:廣泛應用于化學結構解析(NMR 波譜學)、醫學成像(MRI - 磁共振成像)、材料科學、代謝組學研究等。
核心概念與意義:
- 塞曼分裂(Zeeman Splitting):恒定磁場是導緻自旋能級分裂的根本原因,這是共振發生的前提。
- 共振條件(Resonance Condition):發生共振吸收的電磁波頻率 (
u ) 與外加磁場強度 ( B_0 ) 滿足特定關系(( h
u = g mu_B B_0 ) 或 ( h
u = gamma hbar B_0 ))。這是實驗探測的基礎。
- g 因子(g-factor):在 ESR 中,g 因子是一個無量綱常數,反映未配對電子所處的局部磁環境(如化學鍵、晶體場),是識别順磁物種的重要參數。自由電子的 g 值約為 2.0023。
- 旋磁比(Gyromagnetic Ratio, ( gamma )):在 NMR 中,旋磁比是核的固有屬性,不同核的 ( gamma ) 值不同,決定了其在相同磁場下發生共振的頻率。
- 弛豫(Relaxation):共振吸收後,系統會通過弛豫過程(自旋-晶格弛豫 T1,自旋-自旋弛豫 T2)恢複到平衡态。弛豫時間攜帶了分子運動和環境信息。
- 譜線特征:共振譜線(吸收峰)的位置(磁場或頻率)、強度、線寬、線形(線型)以及精細/超精細結構(由鄰近核或電子引起的譜線分裂)提供了關于自旋種類、濃度、局部環境、分子結構和動态過程等豐富信息。
自旋共振技術因其能夠非破壞性地提供原子和分子尺度的獨特信息,已成為物理學、化學、生物學、材料科學和醫學診斷等領域不可或缺的分析手段。
參考來源:
- IUPAC Gold Book - Electron Spin Resonance (ESR): https://goldbook.iupac.org/terms/view/E02015 (國際純粹與應用化學聯合會标準定義)
- Nobel Prize in Physics 1952 & 2003: https://www.nobelprize.org/prizes/physics/ (表彰 Bloch, Purcell 發明 NMR 及 Lauterbur, Mansfield 在 MRI 上的貢獻)
- National High Magnetic Field Laboratory - Introduction to ESR/EPR: https://nationalmaglab.org/magnet-development/applied-superconductivity-center/research/epr-esr (美國國家強磁場實驗室對 ESR 原理和應用的介紹)
網絡擴展資料
spin resonance(自旋共振)是物理學中描述微觀粒子(如電子、原子核)在特定磁場條件下吸收電磁波能量的現象。以下是詳細解釋:
1.基本定義
自旋共振是粒子自旋系統在交變磁場中發生的能量吸收現象。當外加磁場的頻率與粒子自旋的進動頻率匹配時,系統會發生共振,導緻能量躍遷。
- spin(自旋):微觀粒子的内禀角動量,類似旋轉,但與經典旋轉不同(如電子自旋是量子化屬性)。
- resonance(共振):系統在特定頻率下吸收能量的特性。
2.主要類型
根據研究對象不同,自旋共振分為兩類:
- 核磁共振(NMR, Nuclear Magnetic Resonance)
研究原子核自旋的共振現象,應用于醫學成像(MRI)和化學結構分析。
- 電子自旋共振(ESR/EPR, Electron Spin/Paramagnetic Resonance)
研究未配對電子自旋的共振,用于材料科學和自由基檢測。
3.應用領域
- 醫學:MRI技術通過核磁共振生成人體内部圖像。
- 化學:分析分子結構、反應機理(如自由基檢測)。
- 材料科學:研究材料磁性、缺陷等特性。
4.公式表示
自旋共振頻率由拉莫爾公式決定:
$$
omega = gamma B_0
$$
其中,(omega)為共振頻率,(gamma)為旋磁比,(B_0)為外加磁場強度。
如需進一步了解特定類型或應用場景,可參考權威物理學教材或專業文獻。
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