Resonanz-Spektroskopie

[Crustie]

Kann mal jemand auf einfache Art und weise die Funktionsweise der ESR und NMR-Spektroskopie erklären?

[chemiker]

wenn du es verstehen willst: nein!

[BJ]

Grob gesagt, geht es immer um den Spin - Elektronenspin bzw. Kernspin.
Dieser Spin kann quantenmechanisch nur bestimmte Zustände haben. Der einfachste Fall ergibt zwei Zustände ("up" und "down"), das ist z.B. der Fall beim Elektron (ESR) oder beim Wasserstoffatom (1H-NMR).
Wenn man Energie einstrahlt, kann man die Zustände ändern. Und wenn ein Magnetfeld vorhanden ist, kann man die Energieunterschiede der Zustände "messen" und erhält so ein Spektrum.

Grob gesagt.

[Cabrinha]

Crusti! DAs ist eine sehr gute Frage... habe auch erst eine Erklärung aus 5 Sätzen finden müssen, um zu verstehen was abgeht! Die Standardwerke in der Chemie (Atkins, ....) sind da leider vollkommen ungeeignet! DAs Thema wird dort seitenweise versucht zu erklären! Ist aber alles Mist! Ich versuch mich mal....

1. Eine elektrische Ladung (Elektron, Proton), welche sich bewegt (bzw. kreist) induziert ein Magnetfeld... mit einer Richtung; bei vielen Atomen kommt es zu stat. Verteilung der Spins.

2. Legst Du nun äußerlich ein starkes homogenes Magnetfeld an, so werden alle Spins ausgerichtet: antiparallel oder parallel zum äußeren Magnetfeld, wobei es einen gewissen Überschuß an parallel ausgerichteten Spins gibt. Die Abbildung dieser Vektoren auf der z-Achse ergiebt den Gesamtvektor, der mit kleinem positivem Betrag auf der z-Achse liegt (weil Überschuß an parallelem Spin)! Veranschaulichen kann man sich das durch zwei Spinkegel, wie Du sie bestimmt schonmal in der Quantenmechanik gesehen hast. Dabei ist das Magnetfeld entlang der z-Achse ausgerichtet.

3. Strahlst Du nun einen elektromagnetischen Impuls (Radio) ein, so klappen einige Spins um.... diese Veränderung der Besetzungszustände äußert sich durch eine Präzession des Spinkegels, wobei der Gesamtvektor von der z-Achse wegklappt - also in Richtung xy-Ebene - und rotiert (Präzession des Kreisels)! Nun hast Du einen magnetischen Effekt, der nicht mehr parallel zum äußeren Magnetfeld ist; man spricht von Quermagnetisierung, die meßbar ist!

Ich hoffe ich hab das alles etwas verständlicher erklärt und konnte Dir dann etwas helfen!