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《核磁共振基本原理》课件课程目标：1. 理解核磁共振的定义和原理；2. 掌握核磁共振的数学表达式；3. 了解核磁共振的应用领域。
第一部分：核磁共振的定义和原理一、核磁共振的定义1. 核磁共振是指在外加磁场的作用下，原子核发生能级跃迁，产生电磁辐射的现象。
二、核磁共振的原理1. 原子核的磁矩：原子核具有质量和电荷，具有磁矩。
在外加磁场的作用下，原子核会受到磁力作用，产生磁矩的旋转。
2. 能级跃迁：原子核的磁矩旋转会导致能级的升降，当原子核从低能级跃迁到高能级时，会吸收能量；当原子核从高能级跃迁到低能级时，会释放能量。
3. 电磁辐射：原子核在能级跃迁过程中，会发射或吸收电磁辐射，这就是核磁共振现象。
第二部分：核磁共振的数学表达式一、核磁共振的量子力学表达式1. 哈密顿算子：描述原子核在磁场中的运动状态的算子；2. 能级表达式：通过解哈密顿算子，得到原子核的能级表达式；3. 跃迁概率：根据能级表达式，计算原子核跃迁的概率。
二、核磁共振的宏观表达式1. 拉莫尔进动频率：描述原子核在外加磁场中的进动频率；2. 拉莫尔进动半径：描述原子核在外加磁场中的进动半径；3. 核磁共振信号强度：描述核磁共振信号的强度。
第三部分：核磁共振的应用领域一、核磁共振成像（MRI）：通过核磁共振现象，获取人体内部结构的图像，广泛应用于医学诊断。
二、核磁共振谱（NMR）：通过核磁共振现象，分析物质的结构和性质，广泛应用于化学、物理等领域。
三、核磁共振传递（NMR）：利用核磁共振现象，实现信息的传递和处理，广泛应用于通信、计算等领域。
总结：通过本节课的学习，我们了解了核磁共振的定义和原理，掌握了核磁共振的数学表达式，并了解了核磁共振的应用领域。
希望大家能够将这些知识应用到实际生活和工作中，发挥核磁共振技术的作用。
科学性评估：1. 内容准确性：课件中提供的核磁共振的定义、原理、数学表达式以及应用领域等内容是否与科学研究相符合，是否引用了权威的参考资料。
核磁共振实验引言1945年12月的美国哈佛大学科学家Purcell 和1946年1月美国斯坦福大学Bloch 发现核磁共振现象，两人由于这项成就，获1952年诺贝尔物理学奖。
在核磁共振技术方面作出重要贡献的12位科学家获得诺贝尔化学奖。
核磁共振(nuclear magnetic resonance ，NMR)是指自旋磁矩不为零的原子核，在外磁场中，其核能级将发生分裂。
若再有一定频率的电磁波作用于它，分裂后的核能级之间将发生共振跃迁的现象。
核磁共振是一种利用原子核在磁场中的能量变化来获得关于核的信息的技术。
核磁共振技术在物理、化学、生物、医学和临床诊断、计量科学、石油分析与勘探等许多领域得到重要应用。
本实验通过用最基本的核磁共振仪器操作，希望使同学能了解其基本原理和实验方法。
实验目的1、了解核磁共振的基本原理2、观察核磁共振稳态吸收信号及尾波信号3、学习利用核磁共振校准磁场4、测量g 因子的方法实验原理1、 核自旋与核磁矩。
核自旋角动量： ∙+∙=)1(I I P (1) 式中π2h = ，h ：普朗克常数；I :自旋量子数，质量数 原子序数自旋量子数I 偶数 偶数 0偶数 奇数 1，2，3….奇数 奇数或偶数 1/2；3/2；5/2….核自旋角动量在空间某一方向，例如z 方向的分量：m P z =(2) 其中m ：磁量子数， m = 1 ， ，I I -…，I I -+- , 1共()12+I 的数值。
核 磁 矩：)1()1(22+=+==I I g I I M e g P M e g N I I μμ (3)e ：质子的电荷，M ：质子的质量，g ：核的朗德因子，它可正，也可负 当施加一个外磁场B 后，通常把B 的方向规定为z 方向，N Z Z gm Me gm P M e g μμ===22 (4) N μ：核磁子，常用作度量核磁矩的单位，M e N 2 =μ 通常引入核的旋磁比γ，γ定义原子核的磁矩与自旋角动量之比：P μγ=(5)相应地有 m P z z γγμ== (6)2、能级分裂与共振跃迁在外磁场B 中，核磁矩与其作用能EB g B m B P B B E N Z z μγγμμ=-=-=-=⋅-= (7)因m 可取()12+I 个值，从而原来简并的同一能级分裂为()12+I 个子能级，相邻子能级的能量间隔B E γ=∆ 而且，对于质子而言，21=I ，因此m 只能取21=m 和21-=m 两个数值，施加磁场前后的能级分别如图1中的(a)和（b ）所示的总能量增加，这相当于系统从射频场中吸收了能量。
超导核磁共振（NMR）实验讲义（初稿）一、实验目的1、了解核磁共振仪的组成及结构。
2、熟悉核磁共振仪的实验流程。
3、学习并掌握核磁共振仪的工作原理。
4、学习并掌握有机实验合成产物的分析鉴定。
二、实验注意事项1、超导磁体所瓣生的磁场是磁场环境中最危险的因素，一旦超导磁体被升场后，即使所有系统的电源被关掉，磁场依然存在。
磁场的磁力线由磁体中心点向上、向下、向外围延伸，它会穿透门、墙、天药板及地板。
随着与磁体之间的距离不断缩短，磁体的磁场强度将以数倍数值增加，任何人及其他对象在5高斯的磁力线范围内都是危险的。
2、强磁场还会吸引铁磁性物质。
铁磁性物体包含铁、钴、镍等，它们是用于制造大部分工具的主要材料，也是制造人工器官的重要组成部分。
当一个没有被固定的金属工具或对象接近磁体时，它会被磁场吸引而变成一个投射体向磁体飞去，当金属工具飞向磁体时，则中间的任何人或物都有可能因此而受伤。
铁磁金属经常作为外科植入物或者假肢装置。
强磁场是可以扭曲人体内的金属植入物，将造成组织损伤和巨大的痛苦，并且可能产生危及生命的情形。
对于心脏起搏器、神经刺激器等装置，如果放置于磁场环境中会停止工作而危害到生命安全。
3、在磁场强度约为10高斯以上，磁性储存媒体内的数据可能会遗失。
三、超导核磁共振仪及核磁共振实验的发展简史及用途1、核磁共振仪的作用或用途1)测定有机分子的精细结构；2)测定生物分子的三唯立体结构；3)核磁共振成像（医院）；4)其它。
2、核磁共振仪的原理3、核磁共振仪的发展简史四、超导核磁共振仪的结构本校于2011年最新购置了一台400MHz 超导核磁共振仪（V ARIAN-400MHz）。
主要结构组成包括：磁体、Console、控制台、稳压电源、空压机及外围设置。
磁体的主要作用是提供一个均匀、稳定的超强磁场。
其由内及外由超导线圈、液氦腔、液氮腔、真空层组成。
Console的主要作用是发射脉冲和接收脉冲，当然也包含了信号的放大处理等。
