Larmorpräzession
Mit der Larmorfrequenz präzediert der Spin eines Atomkernes um das Magnetfeld.
Die Larmorfrequenz ist nach dem britischen Physiker Joseph Larmor benannt.
Beschreibung
Die Präzession des Atomspins um ein äußeres Magnetfeld ist vergleichbar mit einem Kreisel, dessen Symmetrieachse nicht mit dem Drehimpuls identisch ist. Da aber der Drehimpuls eine Erhaltungsgröße ist, muß eine weitere Rotation existieren, die Präzession.
Stimmt der Spin nicht mit dem äußeren Magnetfeld überein, wirkt auf den Spin eine Kraft ein, der zu einer Präzession des Spins um das Magnetfeld führt.
Durch Einstrahlen von elektromagnetischer Strahlung mit der Larmorfrequenz werden in den Atomen Niveauübergänge der Spins angeregt, so dass mit Variieren der Frequenz ein Absorptionsspektrum entsteht. Die sichtbare Absorptionslinie bei der Larmorfrequenz wird auch Resonanzlinie oder NMR-Linie genannt.
Die Larmorfrequenz hängt von der Stärke des Magnetfeldes B und dem gyromagnetischem Verhältnis γ ab:
bzw.
Dabei geht in die Berechnung das Magnetfeld ein, welches am Kernort herrscht. Dieses Magnetfeld am Kernort B setzt sich zusammen aus dem externem Magnetfeld Bext und weiteren Magnetfeldern, die z.B. durch die Elektronenhülle oder der chemischen Umgebung erzeugt werden.
Chemische Verschiebung
Befindet sich das Atom in einer chemischen Verbindung, erzeugen die übrigen Atome der Verbindung ein zusätzliches Magnetfeld, welches die Larmorfrequenz charakteristisch verschiebt (was als chemische Verschiebung oder chemical shift bezeichnet wird).
In der Chemie wird in Kernspinresonanzmessung diese chemische Verschiebung der Larmorfrequenz gemessen, um eine Stoffidentifikation vorzunehmen.
Links
Siehe auch
Kernspin-Tomografie, Magnetresonanz, Kernspinresonanz