核磁共振实验和铁磁共振实验的搭建思想分析

邱正明 杨 旭 梁 燕

（中国科学技术大学物理实验教学中心 ，安徽 合肥 230026）

由于磁共振能反映物质结构和物质内部的动态信息又不破坏物质结构本身，而且具有较高的灵敏度和分辨本领，因而在物理、化学、生物、医学、计量等领域得到了广泛的应用.

核磁共振实验和铁磁共振实验是本科大学物理实验的基本实验，但是有些大学在物理实验过程中大多忽略实验的设计性，学生往往只对数据进行测量和分析，多是验证性试验，而忽略实验系统的组成和搭建，而恰恰实验的搭建思想才是实验的精华，它是理论和工程知识相结合的产物，是培养学生理论与实践相结合的重要环节.

本文介绍核磁共振实验和铁磁共振实验的搭建思想.

1 核磁共振的基本原理

自旋不为零的粒子，如电子和质子，具有自旋磁矩.如果把这样的粒子放入稳恒的外磁场中，粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂，分裂后两能级间的能量差为

其中：γ为粒子的旋磁比，为约化普朗克常数，B0为稳恒外磁场的磁感应强度.

如果此时再在稳恒外磁场的垂直方向给粒子加上一个高频电磁场，该电磁场的频率为ν，能量为

当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差ΔE时即

则低能级上的粒子就要吸收高频电磁场的能量产生跃迁，即所谓的核磁共振.

2 核磁共振实验搭建思想和装置

由公式（3）可知，为了实现核磁共振有两种实验方法：

1）固定外磁场B0，调节……