核磁気共鳴

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    目的
    塩化マンガン溶液中の水素原子核(陽子)の核磁気共鳴の測定を通して、核磁気共鳴の原理を理解する。
    原理
    原子は中心に原子核(正の電荷をもつ)とその周りを回る電子(負の電荷をもつ)からなる。原子核にはそれぞれ特有の磁気モーメントがあり、「磁石」の性質を持っている。
     原子核が静磁場(静磁界)中に置かれると、ちょうど傾いたコマの軸のように歳差運動をする。このときの歳差運動の周波数は静磁場の大きさおよび原子核の磁気モーメントの大きさに比例している。この歳差運動をしている原子核に同じ周波数の回転磁場を加えると、この回転磁場のエネルギーの吸収が観測される。これを核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance:NMR)という。
     右図にNMRの原理を示す。
    ❶磁場中に物質を置くと、物質の内部にある原子核の磁気モーメントが磁場の方向に揃おうとするので、物質は磁化する。すなわち、磁場と同じ方向に磁化を持った磁石となる。
    ❷これに磁場に垂直な面内に回転磁場を加える。この回転磁場の周波数を変えていくと、
    ❸ある周波数で物質の磁場が消えてしまう。これを磁気共鳴と呼ぶ。このときの周波数は..

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