exercices RMN correction - Poly

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POLY-PREPAS 2010-2011
Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux
- Sections : LS-1 / LS-0 -
Olivier CAUDRELIER
oc.polypr[email protected]

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exercice 1 :
1. VRAI - c’est la définition
2. FAUX – c’est la résultante  des moments magnétiques élémentaires  qui s’oriente selon 
3. FAUX - onde ultrasonore = onde mécanique nécessitant un support matériel (air, eau,
graisse, tissus…) ; onde radiofréquence = onde électromagnétique, ne nécessitant pas de
support matériel
4. VRAI - lorsque résultante  est orientée selon  , les protons précessent sans ordre, de
manière aléatoire  composante longitudinale maximale, composante transversale nulle
5. VRAI – lorsque les protons sont mis en phase par  , il y a apparition d’une composante
transversale  : lorsque tous les protons sont en phase, cette composante est maximale
6. VRAI - Loi statistique de Boltzmann :
7. FAUX – il y a égalisation des niveaux d’énergie
8. VRAI - un  court permet de shunter 
9. FAUX - La séquence « en écho de spin » donne accès à un temps de relaxation transversale
de très grande pureté

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10. FAUX - Le signal recueilli au temps d’écho T
E
lors de la séquence « en écho de spin » décroît
au cours du temps à cause de la non parfaite resynchronisation des spins
11. VRAI – voir schéma de l’item 8
12. VRAI - le déphasage dû à l’environnement moléculaire est maximal pour les substances
ayant un long T
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 hypersignal
13. VRAI - nucléons A = protons + neutrons. D’après le cours, effectivement le signal RMN est
possible pour les atomes à nombre impair de nucléons.
14. VRAI - Lors de la phase de relaxation, il y a disparition de la composante transversale
(correspondant à la désynchronisation des spins), et ce, de manière exponentielle :
15. FAUX -  et  sont des noyaux différents, donc ils n’ont pas le même rapport
gyromagnétique  leur fréquence de Larmor pour un même champ  n’est donc pas la
même, par conséquent, l’impulsion  devra se faire à une fréquence différente pour qu’il
puisse y avoir résonance
Exercice 2 :
1. VRAI - A cause de l’orientation aléatoire des moment magnétiques élémentaires dans la
matière, leur résultante magnétique macroscopique pour tout l’échantillon de matière, est
nulle : 
2. FAUX - c’est la phase de polarisation : en présence d’un champ magnétique 
, les protons
se mettent à précesser à la fréquence de Larmor  selon deux orientations particulières,
ces orientations particulières provoquant dès lors l’apparition d’une composante magnétique
macroscopique longitudinale:  orientée selon 
3. VRAI- chaque noyau  possède une aimantation élémentaire (ou moment magnétique)  ;
en revanche, leur résultante  est nulle à l’état naturel
4. VRAI – cf item C, mais cette fois, la résultante  est non nulle et s’orient selon 
5. FAUX - c’est la résultante 
qui s’aligne selon la même direction et le même sens que  ;
les protons eux, précessent sur un cône et sur deux orientations différentes : + ½ et – ½

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Exercice 3 :
1. VRAI - A l’équilibre, les protons de l’échantillon sont orientés parallèlement (spin  ) et
antiparallèlement (spin  ) au champ 
2. FAUX – c’est l’inverse : le spin   est le spin antiparallèle et correspond à la position de
haute énergie (cf schéma ci-dessus)  le niveau énergétique fondamental contient donc les
spins parallèles 
3. VRAI - Les spins parallèles   sont également appelés spins up (tête en haut), les spins
antiparallèles   sont les spin-down (tête en bas)
4. FAUX - À l’équilibre, les spins sont légèrement plus nombreux sur le niveau énergétique
fondamental (pour un champ   , il y a une différence de  pour )
 voir schéma item 1
5. VRAI - Quel que soit leur niveau énergétique, les spins d’un même environnement
moléculaire tournent tous avec la même fréquence de précession 
Exercice 4 :
1. FAUX - Une impulsion de radiofréquence égalise les populations de spins : saturation
2. FAUX – Pour faire résonner les spins précessant à la fréquence de Larmor  , il faut que
l’impulsion de radiofréquence soit également à la fréquence de Larmor 
3. VRAI - La condition de la résonance magnétique nucléaire correspond à l’égalité entre la
fréquence de l’impulsion de radiofréquence et la fréquence de Larmor qui caractérise la
précession des spins.
4. VRAI - cf item 1
5. FAUX – cf item 1

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Exercice 5 :
A. VRAI - la différence entre le peuplement des deux niveaux est très faible mais s'accroît avec
la valeur du champ appliqué.
ex : pour un champ   , il y a une différence de  pour 
B. VRAI - au niveau énergétique, il y a un léger excès de protons sur le niveau fondamental
(davantage de spins parallèles que anti-parallèles)
Cet excès correspond, au niveau énergétique, à davantage de spins sur le niveau de plus basse
énergie
( la résultante  de l’aimantation macrocospique est donc orientée selon  )
C. VRAI -
or, d’après les Développements Limités : au voisinage de 0, 
D. VRAI -
la différence entre les populations 
 est considéré comme proportionnel à à 
(remarque : la différence peut être considérée comme proportionnelle, non le rapport : 
qui est dépendant de  par l’exponentielle, et donc ne pourrait être considéré comme
proportionnel)
Or la fréquence  est la fréquence de Larmor, qui dépend de  d’après la formule :
la différence entre les populations 
 est donc également
proportionnelle à 