ЭПР #3 // Тонкое и сверхтонкое расщепление спектра ЭПР // Электронный парамагнитный резонанс.

• Метод ИПР используется для изучения систем с неспаренными электронами.  

• Ширина линии в спектре ИПР соответствует времени релаксации, а интегральная интенсивность - числу неспаренных электронов.  

• Метод ИПР важен для химии и других научных направлений.  

• Тонкая структура спектра включает электронное расщепление и сверхтонкое расщепление.  

• Рассматривается случай двух неспаренных электронов, образующих триплетное состояние.  

• В магнитном поле суммарный угловой момент ориентируется как единое целое.  

• В отсутствие внешнего магнитного поля все три уровня имеют одинаковую энергию.  

• При наложении магнитного поля происходит расщепление энергетических уровней.  

• Электромагнитное излучение поглощается с частотой, соответствующей разности между уровнями.  

• В случае спина единицы возможны запрещенные переходы с изменением дельта мс на двойку.  

• Интенсивность таких переходов значительно меньше, чем разрешенных.  

• Рассматриваются системы с более сложными спинами, например, марганец два плюс.  

• В реальных веществах существуют сильные электростатические поля, влияющие на спектры.  

• Электростатические поля могут снимать вырождение уровней с разными квантовыми числами.  

• При наличии молекулярного электрического поля уровни с квантовыми числами плюс-минус единица остаются вырожденными.  

• При подаче электромагнитного излучения с частотой, соответствующей разности энергий, поглощение происходит при разных значениях внешнего магнитного поля.  

• Это приводит к появлению двух линий поглощения, что позволяет определить расстояние между уровнями в нулевом поле.  

• В слабых полях энергетические уровни не пересекаются, а сливаются.  

• При высоких значениях напряженности магнитного поля картина становится похожей на описание без учета эффектов второго порядка.  

• Конкуренция между внутренними электрическими полями и внешним магнитным полем объясняет изменение спектра.  

• В монокристаллах можно измерить изменение электронного расщепления в зависимости от ориентации внешнего магнитного поля.  

• В три-д металлах можно разместить от одного до десяти электронов на три-д уровне.  

• Для марганца два плюс и железа три плюс характерны  

• В магнитном поле возможны шесть состояний.  

• Квант энергии и расщепление выполняются при одном значении внешнего магнитного поля.  

• Возможны запрещенные переходы, но электронные переходы возможны при одном значении внешнего магнитного поля.  

• Электрическое поле кристалла снимает вырождение по одинаковым квантовым числам.  

• Уровни энергии дважды вырождены в нулевом магнитном поле.  

• Внешнее магнитное поле снимает вырождение по спину.  

• Пять состояний и пять линий в спектре.  

• Расстояние между линиями позволяет определить величину расщепления в нулевом магнитном поле.  

• Возникает при взаимодействии электрона с магнитным моментом ядра.  

• Ядро создает два поля, которые слабее внешнего магнитного поля.  

• В нулевом внешнем магнитном поле уровни дважды вырождены.  

• Ядерный спин аналогичен спину электрона.  

• Ядро с ядерным спином одна вторая создает два поля.  

• В системе с ядерным спином одна вторая и одним неспаренным электроном уровни расщепляются.  

• В системе с ядерным спином одна вторая наблюдаются два условия поглощения.  

• Ядерный и электронный спины изменяются на противоположные.  

• Для марганца с ядерным спином пять вторых возможны шесть ориентаций магнитного поля ядра.  

• Расстояние между сверхтонкими компонентами спектра служит мерой силы взаимодействия.  

• Пример: радикал хлор, производная пензо семью хенона.  

• Появление протона приводит к расщеплению состояний на два уровня.  

• Возможность самостоятельного рисования спектров для различных случаев.  

• Пример для системы с двумя протонами.