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소개글

[물리화학]핵자기공명분광법(NMR 분광법)에 대한 자료입니다.

하고 싶은 말

열심히 작성한 전공 레포트 입니다.

목차

Ⅰ. 기본 원리
1. NMR의 양자역학적 설명
2. NMR의 고전적 설명
3. Fourier 변환분광기
4. 전자 스핀 공명(electron-spin resonance/ESR)
Ⅱ. 활용 분야
NMR
액체 NMR

본문내용

Nuclear Magnetic Resonance는 물리나 화학분야에서 분자의 구조를 알아냄으로서 spectroscopic analysys를 하는 방법으로 이용 되어 왔다. 이것이 의학적 진단에 이용될때는 현재 진단된 signal과 그 기원을 알아내기 위하여 sectional image를 재구성하기 위해서는 공간적 정보가 필요하게 된다.
NMR이 개발된 것은 최근의 일이다. NMR의 기본적 원리는 원자내 양성자가 원자의 두극을 중심으로 회전할 때 생기는 자기장을 이용하는 것이다. 일반적으로 각 분자마다 회전축이 다르긴하나 지구자기장같은 외부의 힘에 의해 축이 한방향으로 고정이 되기 도 한다. 따라서 어떤 특수한 환경에서 이러한 효과는 원자핵의 공명을 일으키며 이는 곧 electromagnetic radiation을 발산하 게 된다. 이 resonance radiation의 발생과 감소를 기록함으로써 signal의 측정이 가능해지는 것이다. 물이나 기타 다른 물질 의 구성이 되는 수소원자는 좋은 공명체가 된다. 따라서 의학용으로 사용할때는 이 수소 원자를 사용한다. 1944년 소련의 물리학자인 Y. K. 자보이스키가 철계열 원소의 염에 대한 실험에서 최초로 관찰했다. ESR를 이용해 특정 결정이 독특한 색깔을 띠게 되는 원인인 결정 내의 구조적인 결함, 액체나 고체 시료에서 자유 라디칼의 형성과 파괴, 금속의 자유전자 즉 전도전자의 행동, 분자 결정의 준안정 상태(metastable state:복사에 의한 에너지 전달이 일어나지 않아 생긴 수명이 긴 여기 상태)의 성질 등의 연구가 가능하게 되었다. 양성자의 핵자기공명(nuclear magnetic resonance/NMR)은 1946년 미국의 필릭스 블로크, 윌리엄 W. 핸슨, 마틴 E. 패커드와 에드워드 M. 퍼셀, 로버트 V.파운드, 헨리 C.토리의 2그룹에 의해서 각각 독립적으로 관찰되었다. 과학자들은 곧 0보다 큰 핵 모멘트를 가진 안정된 상태의 모든 핵(약 100여 종)에서 NMR 현상을 관찰했다. 또한 뒤이어 전기 4중극자 효과, 금속에서 NMR 주파수의 주요이동, 액체에서 화학구조의 변화와 핵 스핀의 상호 영향에 의한 에너지 준위의 분리 현상 등이 NMR를 이용해 발견되었다.
자신의 축 주위로 회전을 하거나 외부의 어떤 지점을 중심으로 궤도운동을 하는 물질의 입자는 자이로스코프처럼 운동한다. 따라서 이들은 운동 상태를 변화시키려는 외력에 대해 저항한다. 이와 같은 저항의 크기는 역학적인 각운동량으로 나타낸다. 이 값은 입자의 질량, 입자나 궤도의 크기, 그리고 각속도(단위시간당 회전수)에 관련된다. 각운동량은 회전축과 같은 방향을 갖는 벡터로 표현한다. 전하가 이와 같은 운동을 하면 자기장이 발생하는데 그 크기와 방향은 자기 벡터 μ로써 나타낸다. 자기 벡터는 질량에 비례하는 것이 아니라 전하량에 비례하며 전하의 회전축이 외부 자기장의 방향과 일치하려는 경향을 나타낸다.

태그 핵자기 공명 분광법, 핵자기 공명, 핵스핀, NMR, 물리화학

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