2011/2012 — Весенний семестр
Введение в физику магнитного резонанса
Семестровый курс по выбору.
Разделы: Теоретическая и экспериментальная физика.
Кафедра общей физики.
Проходит: по понедельникам в 18:30, первое занятие 13 февраля. Аудитория: 512 ГК.
Лектор: Гуденко С. В., к. ф.-м. н., старший научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт».
Курс предназначен для студентов 2 — 4 курсов и является дополнением к программе V семестра курса общей физики.
Программа курса
1. Магнитные свойства электронной оболочки атома. Спин-орбитальное взаимодействие. Фактор Ланде. Эффект Зеемана. Парамагнетики и диамагнетики.
2. Обменное взаимодействие. Магнитное упорядочение. Ферромагнетики и антиферромагнетики. Закон Кюри-Вейса.
3. Магнитные свойства ядер атомов. Сверхтонкое взаимодействие. Влияние спина ядра на эффект Зеемана.
4. Элементарное условие магнитного резонанса. Поглощение энергии и спин-решеточная релаксация. Система спинов в постоянном и переменном магнитных полях. Теорема Лармора. Спин-спиновая релаксация. Уравнения Блоха. Комплексная магнитная восприимчивость. Форма линий поглощения и дисперсии.
5. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Химический сдвиг. Спин-спиновое взаимодействие. Сужение линий, обусловленное движением спинов и обменным взаимодействием.
6. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Влияние кристаллических полей, тонкая и сверхтонкая структуры спектров. Спин-спиновое и спин-решеточное взаимодействие. Влияние обменного взаимодействия на форму линии.
7. Динамическая поляризация ядер. Эффект Оверхаузера. Двойной электронно-ядерный резонанс (ДЭЯР).
8. Методы наблюдения магнитного резонанса. Блок-схемы типичных ЯМР- и ЭПР-спектрометров. Чувствительность и разрешающая способность. Ядерная индукция. Импульсные методы, метод спинового эха. ЯМР интроскопия. Применение магнитного резонанса в различных областях науки и в медицине.
По окончании лекционного курса для слушателей проводится двухдневная экскурсия в НИЦ «Курчатовский институт», включающая посещение Музея института, Дома-музея И. В. Курчатова, первого действующего ядерного реактора Ф-l, лабораторий Института.
В Институте молекулярной физики НИЦ профессор В. И. Ожогин прочтет оригинальную лекцию, посвященную магнито-механическому моделированию нетривиальных физических явлений и сопровождаемую двумя десятками интереснейших демонстраций.
В Лаборатории физических свойств материалов слушатели познакомятся с устройством и принципом работы ЭПР-спектрометра BRUKER ESP-300, получат навыки в управлении спектрометром и записи простейших спектров, выполнят лабораторную работу. Для обработки полученных результатов слушатели осваивают специализированную программу WINEPR.
Что развивает курс (данные для «Вектора»)
- Практическая работа с аппаратурой (курс сфокусирован на этом)
- Физика (курс сфокусирован на этом)
Информация о развиваемых компетенциях занесена в систему для работы «Вектора». Поскольку занесение информации производится редакторами проекта, а не авторами курсов, информация может быть неполной или даже частично неверной. Если Вы нашли ошибку, напишите нам об этом. См. также подробнее о системе «Вектор» и полный список компетенций.
