Spectrométrie RMN Principe

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Noyau atomique
Constitué de protons et de neutrons, caractérisé par :
son spin, paramètre vectoriel à rapprocher
du moment cinétique en mécanique classique
dont il a les dimensions (J.s)
son moment magnétique,
dépendant de sa charge (J.T-1)
Ces deux moments colinéaires sont liés par
le rapport gyromagnétique de spin nucléaire.
I μ
r
r
γ=
μ
r
I
r
Spectrométrie RMN Principe

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Interaction spin – champ magnétique
Un atome placé dans un champ magnétique reconnaît
l’orientation de ce dernier une comme orientation privilégiée
de l’espace.
La valeur du spin, dépendant du noyau, est toujours un
multiple positif ou nul de 1/2.
Le couplage entre un noyau de spin non nul et une induction
magnétique entraîne une modification de l’énergie
potentielle E du noyau.
Spectrométrie RMN Principe
0
B
r
0z00 B μ - E ou θ cos B μ - E ou B. μ - E ===
r
r

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Interaction spin – champ magnétique
µz
ne peut prendre que m = 2I + 1 valeurs, quantification liée
aux valeurs permises, désignées par m, de la projection du
vecteur spin sur Oz.
soit (en unités h/2π) : m = -I, -I+1, …, +I-1, +I
En conséquence, lors de l’interaction, E ne peut prendre que
2I + 1 valeurs.
E = -
γ.m.B0
Spectrométrie RMN Principe

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Interaction spin – champ magnétique
Cas du noyau d'hydrogène (proton) : I = 1/2
m = + 1/2 et m = - 1/2 (notés usuellement α et β)
Spectrométrie RMN Principe
B
2
h
2
1
E (ou
2
E et B
2
h
2
1
- E (ou E 0
β
0
1
π
γ
π
γ
α+== ))