電子順磁共振英文解釋翻譯、電子順磁共振的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

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

分詞翻譯：

電子的英語翻譯：

electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron

順磁共振的英語翻譯：

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

專業解析

電子順磁共振（Electron Paramagnetic Resonance，簡稱 EPR），又稱電子自旋共振（Electron Spin Resonance，簡稱 ESR），是一種用于研究含有未配對電子物質的波譜學技術。其核心原理基于塞曼效應（Zeeman effect）和磁共振現象。

物理原理：當具有未配對電子（即順磁性物質）的樣品置于外部靜磁場（$B_0$）中時，電子自旋能級會發生塞曼分裂。未配對電子的自旋量子數 $S = 1/2$，其磁矩在磁場中可取兩種可能的取向（$m_s = +1/2$ 或 $m_s = -1/2$），對應于兩個不同的能級。能級差 $Delta E$ 由公式給出： $$ Delta E = g mu_B B_0 $$ 其中，$g$ 為朗德因子（g-factor），是表征未配對電子所處局部磁環境的無量綱參數；$mu_B$ 為玻爾磁子（Bohr magneton），是電子磁矩的基本單位。當樣品同時受到頻率為 $ u$ 的電磁波（通常為微波）照射時，若電磁波光子的能量 $h u$ 恰好等于能級差 $Delta E$，即滿足共振條件： $$ h u = g mu_B B_0 $$ 未配對電子會吸收電磁波能量，從低能級躍遷到高能級，産生共振吸收信號。檢測該吸收信號即可獲得 EPR 譜圖。
檢測對象： EPR 專門探測具有未配對電子的物質，例如：
- 自由基（有機或無機）
- 過渡金屬離子及其配合物（如 Fe³⁺, Cu²⁺, Mn²⁺）
- 晶體中的點缺陷（如色心）
- 某些處于激發态的分子
- 某些生物體系中的活性中心（如某些酶中的金屬輔因子）
提供的信息： EPR 譜圖包含豐富的結構信息：
- g 因子：是 EPR 譜最基本的參數，反映未配對電子所處的局部磁環境（如化學鍵、對稱性），可用于鑒别物種。
- 超精細耦合（Hyperfine Coupling）：由未配對電子與磁性核（如 ¹H, ¹⁴N, ⁵⁵Mn）的相互作用引起，導緻譜線分裂。分裂的數目和大小提供了鄰近磁性核的數目、種類、距離及電子自旋密度分布等信息。
- 零場分裂（Zero-Field Splitting, ZFS）：對于具有多個未配對電子（S > 1/2）的體系（如高自旋 Fe³⁺），即使在無外磁場時也存在能級分裂，影響譜圖特征。
- 線寬和線形：反映未配對電子弛豫過程、分子運動、環境無序性等動力學信息。
應用領域： EPR 因其對順磁性中心的獨特敏感性，被廣泛應用于：
- 化學：研究自由基反應機理、催化劑活性中心結構、聚合反應過程。
- 材料科學：表征半導體缺陷、納米材料表面态、功能材料的磁性。
- 生物學與醫學：研究金屬蛋白（如血紅蛋白、超氧化物歧化酶）、自由基在生物過程中的作用（如氧化應激）、自旋标記技術探測生物大分子結構和動力學。
- 物理學：研究固體中的缺陷、半導體摻雜劑、量子比特。
- 地質學和考古學：用于地質測年（如石英中的缺陷）、礦物鑒定。

術語差異說明：雖然 EPR 和 ESR 常被互換使用，但細微差别在于：ESR 更側重于描述電子自旋本身的共振現象，而 EPR 則強調該現象發生在順磁性物質中。在當代文獻中，兩者基本等同。

權威參考來源：

國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC)：對磁共振術語有權威定義和推薦（可搜索 IUPAC Gold Book - Electron Paramagnetic Resonance）。
美國國家标準與技術研究院 (NIST)：提供物理常數（如玻爾磁子 $mu_B$）的精确值和相關技術信息（可訪問 NIST Physical Measurement Laboratory 網站）。
專業學術期刊：如 Journal of Magnetic Resonance, Applied Magnetic Resonance, Physical Review B 等發表大量 EPR 研究前沿論文。
大學與研究機構：如麻省理工學院、牛津大學、馬克斯·普朗克研究所等知名機構的物理、化學、材料科學系通常有 EPR 研究組和技術平台介紹。
專業學會：如國際磁共振學會（ISMAR）、美國化學會（ACS）相關分會等提供教育資源和技術動态。

網絡擴展解釋

電子順磁共振（Electron Paramagnetic Resonance, EPR），又稱電子自旋共振（Electron Spin Resonance, ESR），是一種基于未配對電子磁矩的磁共振技術，主要用于檢測物質中的自由基或含不成對電子的順磁性物質，并研究其周圍環境的結構特性。以下是其核心要點：

1.基本定義

電子順磁共振是原子或分子中未配對電子在外加磁場作用下發生能級分裂，吸收特定頻率電磁波而産生躍遷的現象。其名稱差異源于應用場景：當軌道磁矩貢獻可忽略時（如自由基），稱為“電子自旋共振”（ESR）；當考慮電子順磁性時，則稱“電子順磁共振”（EPR）。

2.原理

能級分裂：電子具有自旋磁矩，在外加磁場中分裂為兩個能級（平行和逆平行于磁場方向），能量差為： $$ Delta E = gbeta H $$ 其中，( g )為朗德因子，( beta )為玻爾磁子，( H )為磁場強度。
共振條件：當電磁波頻率( u )滿足( h u = gbeta H )（( h )為普朗克常數）時，電子吸收能量躍遷，産生共振信號。

3.發現曆史

由蘇聯物理學家葉夫根尼·紮沃伊斯基于1944年首次觀察到，後發展為研究物質微觀結構的重要工具。

4.應用領域

化學：檢測自由基反應中間體及反應機理；
材料科學：分析礦物中雜質原子的價态、晶格對稱性；
生物學與醫學：研究生物分子中的金屬離子及氧化應激過程。

5.技術設備

主要包括輻射源、諧振腔、樣品座及信號檢測系統，通過記錄吸收譜分析電子狀态。

如需更詳細技術參數或案例，可參考（搜狗百科）和（愛問教育）的完整内容。