順磁共振光譜學英文解釋翻譯、順磁共振光譜學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 electron paramagnetic resonance spectroscopy
相關詞條:
1.electronparamagneticresonancespectroscopy
分詞翻譯:
順的英語翻譯:
arrange; in sequence; in the same direction as; obey; put in order; suitable
磁共振的英語翻譯:
【化】 magnetic resonance
光譜學的英語翻譯:
spectroscopy
【化】 spectroscopy
【醫】 spectroscopy
專業解析
順磁共振光譜學(Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy, EPR),又稱電子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR),是一種專門研究具有未成對電子物質的波譜學技術。它通過測量未成對電子在外加磁場作用下發生能級分裂(塞曼分裂)後,吸收特定頻率的微波輻射而産生的共振現象,從而獲取物質的微觀結構、動态信息及局部環境特征。
核心原理與術語解析
-
順磁性(Paramagnetism)
物質中存在未成對電子時,其淨磁矩不為零,在外磁場中呈現順磁性。EPR的核心研究對象即是這類順磁性物質,如自由基、過渡金屬離子(如Fe³⁺、Cu²⁺)等。
-
共振條件
電子自旋在外磁場 ( B ) 中發生能級分裂,能級差為 ( Delta E = gmu_B B )(( g ) 為朗德因子,( mu_B ) 為玻爾磁子)。當入射微波能量 ( h
u ) 滿足 ( h
u = Delta E ) 時,發生共振吸收。公式表達為:
$$
h
u = gmu_B B
$$
-
光譜參數
- g因子:反映未成對電子所處化學環境的各向異性,是物質“指紋”标識。
- 超精細耦合常數:揭示未成對電子與鄰近原子核(如¹H、¹⁴N)的相互作用,用于解析分子結構。
應用領域
- 材料科學
分析催化劑活性中心(如金屬氧化物)、半導體缺陷、納米材料表面态等,指導功能材料設計。
- 化學生物學
追蹤自由基反應路徑(如抗氧化機制)、解析金屬蛋白活性中心結構(如血紅蛋白、超氧化物歧化酶)。
- 醫學研究
檢測生物組織中的氧化應激自由基、開發順磁性造影劑(如Gd³⁺配合物)。
- 環境與地質
鑒定礦物中順磁中心(如石英缺陷)、污染物降解過程中的自由基中間體。
權威定義參考
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC):将EPR定義為“基于電子磁矩與電磁輻射相互作用的磁共振技術”(Compendium of Chemical Terminology)。
- 美國國家标準與技術研究院(NIST):強調其定量分析未成對電子密度及局部對稱性的能力(NIST Chemistry WebBook)。
- 經典教材:《Principles of Magnetic Resonance》(C. P. Slichter)系統闡述EPR理論基礎與實驗方法。
注:因搜索結果未提供具體網頁鍊接,以上引用來源基于權威機構公開定義及學科共識。建議通過學術數據庫(如IUPAC Gold Book、NIST官網)或經典文獻進一步驗證。
網絡擴展解釋
順磁共振光譜學(Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy,簡稱EPR或ESR)是研究含有未成對電子物質的一種波譜分析技術,其核心原理基于電子自旋磁矩與外加磁場的相互作用。以下是詳細解釋:
1.基本原理
- 電子自旋與磁矩:未成對電子具有自旋角動量,産生自旋磁矩。當置于外加磁場中,這些磁矩會分裂成不同的能級(塞曼效應)。
- 共振吸收:通過施加特定頻率的微波輻射,電子在能級間躍遷時吸收能量,形成共振信號。共振條件由公式決定:
$$
h
u = gmu_B B
$$
其中,( h )為普朗克常數,(
u )為微波頻率,( g )為朗德因子,( mu_B )為玻爾磁子,( B )為磁場強度。
2.研究對象
- 主要針對含未成對電子的物質,如自由基、過渡金屬配合物(如鐵、銅的化合物)、稀土元素等。例如,鐵族原子的3d軌道或稀土原子的4f軌道未填滿時,會産生順磁性。
3.應用領域
- 化學與材料科學:分析自由基反應機理、催化劑結構及金屬配合物電子狀态。
- 生物醫學:研究含金屬離子的蛋白質(如血紅蛋白)及氧化應激産生的自由基。
- 地質與環境:檢測礦物中順磁性雜質及污染物中的自由基。
4.與核磁共振(NMR)的區别
- 研究對象:EPR探測電子自旋,NMR探測原子核自旋。
- 靈敏度:EPR對未成對電子更敏感,適合低濃度樣品;NMR需較高濃度。
- 應用範圍:EPR多用于自由基和金屬體系,NMR廣泛用于有機分子結構解析。
補充說明
中提到的“順磁共振成像(MRI)”實際為核磁共振成像的誤寫,需注意區分。EPR光譜學主要用于微觀分析,而非醫學成像。
分類
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