Wychylenie wektora następuje pod wpływem działania zewnętrznego pola B₁. Nadajnik z B₁ wyłącza się w momencie, gdy wektor odchyli się o 90°,zatem czas działania danego pola musi być odpowiednio dobrany (np. 10 mikrosekund)

cewka - w niej znajduje się badana próbka.

Po odłączeniu zewnętrznego pola B₁ wektor powraca do stanu równowagi. Czas w jakim odbywa się powrót nazywa się czasem relaksacji i odbywa się puchem precesyjnym.

Wyróżnia się dwa czasy relaksacji:

• relaksacja spin - sieć (w płaszczyźnie z):
  

• relaksacja spin - spin (w płaszczyźnie x, y):
  

Zależność pomiędzy czasami relaksacji:

Dla małych cząsteczek możliwa jest aby T₁= T₂, jednak dla dużych cząsteczek różnica ta jest znacząca.

Po wyłączeniu sygnały B₁ cewka zaczyna spełniać funkcję odbiornika (zaczyna mierzyć różnicę potencjałów) i przerabia sygnał analogowy na cyfrowy dając obraz na ekranie komputera.

Sygnał jest przedstawiony jako swobodny zanik recesji (FID). Włączanie zewnętrznego pola B₁ można powtarzać wielokrotnie - technika impulsowa.

Aby dokonane pomiary przekazywały nam informacje możliwe do odczytu należ zamienić funkcję amplitudy od czas na funkcję częstotliwości, w tym celu wykonuje się transformacji Fouriera.

Odczyt po transformacji Fouriera:

Szerokość połówkowa:
, gdzie

Δ - czynnik związany z niejednorodnością pola, dla idealnego przypadku, gdy pole jest całkowicie jednorodne to Δ wynosi 0.

Powierzchnia sygnału - oznacza integrację - pole jest charakterystyczne dla ilości jąder, od których pochodzi sygnał.

Widma NMR wyznacza się dla cieczy. Jednak rozwija się również technika oznaczania widma ciał stałych. Problem polega na tym, że w cieczy występują ruchy cząsteczek, których brak w ciele stałym.

Rozwijająca się technika zakłada, że próbkę z ciałem stałym należy umieścić w rotorze pod kątem magicznym do pola B₀ (54,4°) i szybko obracać.

Położenie sygnału na osi częstotliwości jest określane przez przesunięcie chemiczne (δ).

E_ef = B₀ (1 - δ)

Im więcej elektronów tym bardziej zasłonięte jądro atomowe.

Najczęściej stosowanym standardem jest TMS (tetrametylosilan) (CH₃)₄SI, dla ¹H, ¹³C, ²⁹Si, dla rozpuszczalników organicznych.

Standardem rozpuszczalnym w wodzie jest (CH₃)₃Si - CH₂ CH₂ CH₂SO₃Na (DSS)

Można również użyć 85% roztworu kwasu H₃PO₄ - jest on jednak standardem zewnętrznym, czyli nie miesza się z badaną próbką, bo by z nią wchodził w reakcje chemiczne.

Czynniki wpływające na przesunięcie chemiczne:

• gęstość elektronowa (elektrony przesłaniają jądra),

• warunki pomiaru (jaki został użyty rozpuszczalnik i czy jest możliwość tworzenia wiązań wodorowych przez atomy badanego związku),

• lokalne pola wytwarzane przez grupy funkcyjne badanego związku.

Rozpuszczalnik musi być deuterowany ponieważ w takim przypadku nie odczytujemy sygnałów wysyłanych od atomów wodoru rozpuszczalnika, ponadto obecność deuterowanej wody służy do stabilizacji pola.

Stała sprzężenia - jest miarą oddziaływań poprzez wiązania. Oznaczana literą J [Hz].

Stała sprzężenia zależy od:

• liczby wiązań ⁿJ,

• rodzaju sprzęgających się jąder,

• hybrydyzacji sprzęgających się jąder,

• geometrii cząsteczki (zależy od kąta dwuściennego dla rozprzęgania przez trzy wiązania).

Sprzężenia obserwuje się dla jąder o spinach różnych od zera.

1

podczas powrotu wektor zakreśla taką drogę

amplituda sygnału

czas

częstotliwość

szerokość połówkowa

Sygnał przedstawiany jest za pomocą krzywej Lorentza. Kształt ten zależy od dwóch czynników:

• od szybkości połówkowej.

• powierzchni sygnału.

oddziaływania dipol - dipol

---