NMR

質問

NMRの原理はとても難しく感じています。
ほんとに基本的なことなんですが、
・核スピンが歳差運動するのはどうして時計と反対周りに回転するのか？
・FIDをフーリエ変換するとスペクトルが得られますがその過程はどうなってるのか？？
・フッ素は常磁性ではないと想うのですがスピン量子数1/2だったら常磁性であってもいいと想うのですがどうしてなんですか？？

ほかにも質問はいろいろあるんですけど、化学系の人間がNMRの勉強をするにあたって、何かいい勉強法があれば教えていただきたいです。

よろしくお願いします。

回答No.1

noname#160321

>・核スピンが歳差運動するのはどうして時計と反対周りに回転するのか？
これは「数学的にその様に解釈される」だけで、本当に反時計回りに歳差運動していると考えるのは不適切です。s=1/2以外の時には複雑になりますのでその時だけ心配してください。
>・FIDをフーリエ変換するとスペクトルが得られますがその過程はどうなってるのか？？
FIDは「振動数成分の強度分布」です。フーリエ変換は全ての波形が三角関数の無限級数で表されるということを保証しています。
FIDから求めるスペクトルを作るには各振動数の三角関数を係数(強度)を乗じて足し合わせるだけです。
ですのでファクターが1ならば観測したまま。1より小さい値(負の値でも良い）の場合は低振動数の値を強調するため広幅になり、幅広なピークを見るのに適します。正で大きい値を掛けてやると振動数の大きな（=するどい）ピークが強調され分解能が上がる代わりにノイズが増えます。
>・フッ素は常磁性ではないと想うのですがスピン量子数1/2だったら常磁性であってもいいと想うのですがどうしてなんですか？？
フッ素も水素と同様「核」は磁性を持ちます。ですが分子になったりしてマクロに見ると磁性がないように見える場合もあります。
ＦやＰのｎｍｒは容易に観測できますのでこれからいろいろ目にする機会も多いでしょう。

補足

丁寧な解答ありがとうございます。

では、歳差運動はどういった運動なんでしょうか？
正直、混乱しちゃってます(汗)
あと「数学的に…」というところなんですがNMRの理解を深めていくには数学の勉強は必要ですか？
個人的には数学も勉強してみたいなとは想うのですが、とっつきにくそうとも想いますし…笑