Контактное взаимодействие Ферми является магнитным взаимодействием между электроном и атомным ядром . Его основное проявление - в спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и ядерного магнитного резонанса , где оно отвечает за возникновение изотропной сверхтонкой связи .
Для этого требуется, чтобы электрон занял s-орбиталь. Взаимодействие описывается параметром A , который измеряется в единицах мегагерц. Величина A определяется этими соотношениями
а также
где A - энергия взаимодействия, μ n - магнитный момент ядра , μ e - магнитный дипольный момент электрона , а Ψ (0) - значение волновой функции электрона на ядре. [1]
Было указано, что это плохо определенная проблема, потому что стандартная формулировка предполагает, что ядро обладает магнитным дипольным моментом, что не всегда так. [2]
Использование в магнитно-резонансной спектроскопии
Грубо говоря, величина A указывает на степень, в которой неспаренный спин находится на ядре. Таким образом, знание значений A позволяет нанести на карту однократно занятую молекулярную орбиталь . [6]
История
Впервые взаимодействие было получено Энрико Ферми в 1930 году. [7] Классический вывод этого термина содержится в «Классической электродинамике» Дж. Джексона . [8] Короче говоря, классическая энергия может быть записана в терминах энергии одного магнитного дипольного момента в магнитном поле B ( r ) другого диполя. Это поле приобретает простое выражение, когда расстояние r между двумя диполями стремится к нулю, поскольку
Рекомендации
- Перейти ↑ Bucher, M. (2000). «Электрон внутри ядра: почти классический вывод изотропного сверхтонкого взаимодействия». Европейский журнал физики . 21 (1): 19. Bibcode : 2000EJPh ... 21 ... 19B . DOI : 10.1088 / 0143-0807 / 21/1/303 .
- ^ Соливерез, CE (1980). «Контактное сверхтонкое взаимодействие: неопределенная проблема». Журнал Physics C . 13 (34): L1017. Bibcode : 1980JPhC ... 13.1017S . DOI : 10.1088 / 0022-3719 / 13/34/002 .
- ^ а б М, Балджы (2005). Основы H- и ³C-ЯМР-спектроскопии (1-е изд.). Эльзевир. С. 103–105. ISBN 9780444518118.
- ^ Макомбер, RS (1998). Полное введение в современную спектроскопию ЯМР . Вайли. С. 135 . ISBN 9780471157366.
- ↑ Köhler, FH, «Парамагнитные комплексы в растворе: подход ЯМР», в eMagRes, 2007, John Wiley. DOI : 10.1002 / 9780470034590.emrstm1229
- ^ Драго, RS (1992). Физические методы для химиков (2-е изд.). Издательство Колледжа Сондерса . ISBN 978-0030751769.
- ^ Ферми, Э. (1930). "Über die magnetischen Momente der Atomkerne". Zeitschrift für Physik . 60 (5–6): 320. Bibcode : 1930ZPhy ... 60..320F . DOI : 10.1007 / BF01339933 . S2CID 122962691 .
- ^ Джексон, JD (1998). Классическая электродинамика (3-е изд.). Вайли . п. 184 . ISBN 978-0471309321.