METODE ABSORBSI RESONANSI MAGNETIK UNTUK MENGUKUR MOMEN MAGNETIK INTI

Pada metode ini dikembangkan oleh EM Purcell, HC Torrey dan RV Pound (1946), menerangkan kembali mengenai momen magnetic inti pada medan magnet yang kuat yang berpengaruh pada osilasi medan magnetic lemah dijelaskan oleh penyerapan radiasi dari osilator radio frekuensi dalam kondisi resonansi. Mereka pertama kali mengamati efek resonansi pada zat padat. Kemudian metode ini dikembangkan pada zat cair dan gas.

Arah momen magnetic inti berhubungan dengan perubahan dari energy magnetic. Contohnya, dalam kasus proton dalam spin ½ , kedua kutub magnetic cocok untuk m=+1/2 dan m=-1/2. Perubahan energy magnetic pada medan magnetic yang kuat Bo diantara kedua kutub dirumusakan;

……………………………..

Transisi yang ditimbulkan dari osilasi medan magnet memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi Larmor dimedan kuat seperti pada percobaan tembakan molekul Rabi yang dijelaskan pada persamaan 8.14-5.

Mempertimbangkan dari kasus proton (contohnya dalam sebuah sampel dari beberapa materi hidrogenus seperti paraffin), pengaruh transisi akan membentuk dari tingkat energy rendah ke tinggi (penyerapan) atau dari tingkat energy tinggi ke rendah (memancarkan emisi).

Meskipun penyerapan dari radiasi sebagian besar digagalkan oleh pancaran emisi, mereka tidak sepenuhnya saling meniadakan. Faktanya dikarenakan populasi yang lebih besar (n1) dari proton pada tingkat energy yang rendah dibandingkan pada tingkat energy yang tinggi (n2) seperti yang telah dijelaskan oleh statistika Maxwell Boltzman , ada sedikit dari sejumlah proses penyerapan yang lebih dari proses pancaran emisi. Perbandingan,

……………………….

Dari medan induksi magnet Bo=0,7 T, energy transisinya

ΔU….

Dimana…….

…….

Dalam suhu ruang (300K), kT=4,14….

Hal ini menunjukkan …. Sehingga dapat ditulis …. Dan ….

Karena penyerapan pancaran emisi yang jauh lebih kecil, akan ada pemancaran energy oleh sistem dari sumber radio frekuensi.

Dalam ketiadakan pengaruh medan magnetic luar, spin dari proton dalam zat padat cenderung acak. Berdasarkan hal tersebut dianggap bahwa perbedaan jumlah posisi nilai m ditunjukkan dengan rasio n2/n1 seperti pada persamaan sebelumnya. Tetapi, karena adanya gerakan atom yang menimbulkan panas, maka akan ada perubahan gerak dari proton yang mana menghasilkan perubahan medan magnetic internal. Hal ini menyebabkan perubahan arah spin proton di medan eksternal. Interaksi antara inti dengan kutub atom menghasilkan pergeseran puncak resonansi yang mana bergantung pada lingkungan atom yang kita sebut perubahan kimia. F.Bloch mengembangkan metode untuk menjelaskan interaksi ini dalam perhitungan waktu relaksasi spin-lattice yang mana menjeaskan waktu peluruhan secara eksponensian terhadap waktu dari perbedaan magnetisasi untuk mengasumsikan nilai kesetimbangan. Waktu relaksasi bisa bervarisasi antara……. sampai ………