Resonance magnétique nucléaire

1914 mots 8 pages
RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE
1. Moment magnétique nucléaire :
Les noyaux sont caractérisés par un spin nucléaire et un moment magnétique nucléaire qui sont tous deux quantifiés : ils sont équivalents à de petits aimants.

µ=γS
S : spin µ : moment magnétique nucléaire γ : rapport gyromagnétique Les valeurs de S peuvent être prévues empiriquement à partir du nombre p de protons et du nombre n de neutrons constituant le noyau : si p et n pairs : S = 0 exemple : 12C, 16O si p et n impairs : S est un entier exemple : 2H ,14N pour lesquels S = 1 si (p + n) est impair : S est un demi-entier exemple : 1H,13C,31P Nous étudierons uniquement les noyaux tels que S = ½ puisque c’est eux essentiellement qui sont utilisés dans la technique d’analyse puissante que constitue la RMN : Résonance Magnétique Nucléaire (RMN du proton , du carbone 13 très utilisés en analyse organique et RMN du phosphore 31 utilisé surtout en médecine )

Si S = 1/ 2 , on a en fait deux états de spin possibles et donc deux moments magnétiques possibles : Remarque : tout se passe comme si certains noyaux tournaient dans un sens et les autres dans l’autre sens En l’absence de champ magnétique extérieur , tous les noyaux , quel que soit leur moment magnétique , ont même énergie .

2. Principe de la RMN : 1. Levée de dégénérescence dans un champ magnétique extérieur
Si on applique un champ magnétique extérieur les noyaux interagissent différemment suivant l’état de leur moment magnétique . Ils ont alors des énergies différentes . On dit qu’il y a « levée de dégénérescence du niveau d’énergie » Remarque : si S = 0 , il n’y pas d’interaction possible et les noyaux correspondant ne peuvent pas être utilisés en RMN.

E2 – E1 = ∆E est : très faible proportionnelle au champ appliqué Bo dépend de la nature du noyau Exemple : Bo = 2.5 T à 11.7 T en RMN et on a ∆E ≈ 10-25 J Des noyaux dans l’état E1 peuvent alors absorber de l’énergie (par exemple sous forme de photons)pour passer dans l’état E2. Quelle

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