Materie & Energie

Elektronenparamagnetische Resonanz Physik

Elektronenparamagnetische Resonanz (EPR) , auch Elektronenspinresonanz (ESR) genannt , selektive Absorption schwacher hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung (in derMikrowellenbereich ) durch ungepaarte Elektronen in der Atomstruktur bestimmter Materialien, die gleichzeitig einem konstanten, starken Magnetfeld ausgesetzt sind . Die ungepaarten Elektronen verhalten sich aufgrund ihres Spins wie winzige Magnete. Wenn Materialien, die solche Elektronen enthalten, einem starken stationären Magnetfeld ausgesetzt sind, richten sich die Magnetachsen der ungepaarten Elektronen oder Elementarmagnete teilweise mit dem starken Außenfeld aus und bewegen sich auf dem Feld so, wie es die Achsen der Kreisel häufig verfolgen kegelförmige Oberflächen, wie sie sich im Gravitationsfeld der Erde bewegen.Resonanz ist die Absorption von Energie aus dem schwachen magnetischen Wechselfeld der Mikrowelle, wenn ihre Frequenz der Eigenfrequenz von entsprichtPräzession der Elementarmagnete. Wenn entweder die Mikrowellenfrequenz oder die stationäre Feldstärke variiert und die andere festgehalten wird, ergibt die Messung der absorbierten Strahlung als Funktion der sich ändernden Variablen eineelektronenparamagnetisches Resonanzspektrum . Ein solches Spektrum, typischerweise ein Diagramm der Absorption von Mikrowellenenergie gegenüber dem angelegten stationären Magnetfeld, wird verwendet, um paramagnetische Substanzen zu identifizieren und die Natur chemischer Bindungen innerhalb von Molekülen zu untersuchen, indem ungepaarte Elektronen und ihre Wechselwirkung mit der unmittelbaren Umgebung identifiziert werden.