La résonance magnétique nucléaire (RMN) - Isidor Isaac Rabi - 1938 |
a. Principe de la RMN b. Le spin c. Structure d'un spectromètre RMN |
a. Principe de la RMN On peut considérer chaque noyau d'un atome comme une "toupie" qui possède un spin nucléaire. La RMN est une technique de spectroscopie appliquée aux atomes qui ont un spin nucléaire non nul.
Source : Wikipédia La différence d'énergie (ΔE) entre les deux orientations dépend directement de la force du champs magnétique H0. |
Le principe de la RMN est donc de faire passer le moment magnétique nucléaire du niveau de plus basse énergie à celui de plus grande énergie (transition de l'état α vers l'état β) par absorption d'un photon. Lorsque l'énergie du photon permet cette transition il y a résonnance.
La fréquence d'absorption du photon est égale à : ν = k . H0
Pour les champs usuels (de l'ordre du tesla) la résonnance du proton a lieu dans le domaine des ondes radio (100 MHz environ) Tesla (symbole : T - du nom du physicien Nikola Tesla) : induction magnétique uniforme qui, répartie normalement sur une surface de 1 métre carré, produit à travers cette surface un flux d'induction magnétique total de 1 Weber. Weber (symbole : Wb) : flux d'induction magnétique qui, traversant un circuit d'une seule spire, y produit une force électromotrice de 1 volt si on l'annule en 1 seconde par décroissance uniforme. |
Le spin est une propriété de l'électron et des autres particules de matière. On peut l'interpréter comme un moment angulaire intrinsèque, c'est-à-dire comme si la particule tournait sur elle-même. Comme toute grandeur quantique, le spin est quantifié : il ne peut prendre que des valeurs multiples entières ou demi-entières de la constante de Planck.
La résonance magnétique de l'hydrogène (du proton) est donc la plus utilisée. |
c. Structure d'un spectromètre RMN Les premiers spectromètres en onde continue étaient basés sur le principe de l'analyse harmonique qui consiste à mesurer la réponse forcée d'un système à une excitation sinusoidale dont la fréquence est modifiée sur une échelle de temps plus longue que tous les temps caractéristiques du système étudié. Les spectromètres RMN actuels sont basés sur le principe de l'analyse impulsionnelle. Source : Le spectromètre de RMN Expérience de base de RMN
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