Modul: Einführung in die Theorie der Magnetischen Resonanz Wahlpflichtmodul in Physik. & Theor. Chemie
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- Vincent Graf
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1 1. Einführung Seite 1 Allgemeine Hinweise WS 2016 Vorlesung Dienstags 17:00-18:15 Uhr B2 2 SWS / 4 CP Modul: Einführung in die Theorie der Magnetischen Resonanz Wahlpflichtmodul in Physik. & Theor. Chemie Weitere Vorlesungen aus dem Modul: Einführung in die Festkörper-NMR Spektroskopie Einführung in die Hochauflösende NMR Spektroskopie 2 Veranstaltungen für das Modul benötigt, 3 möglich Übungen zur Vorlesung: Übungsaufgaben auf der Webseite ( unter teaching Übungsgruppe werden am nach der Vorlesung festgelegt (Tutoren Claudia Grytz und Philipp Schöps) Leistungsnachweis für EPR Spektroskopie: Mündliche Abschlussprüfung, Notwendige Voraussetzung: 50% der Übungsaufgaben erfolgreich bearbeitet Anmeldung ab letzter Semesterwoche im Sekretariat bei Frau Schneider N140/Raum17
2 1. Einführung Seite 2 Literatur General Chechik, Carter, Murphy EPR Oxford Chemistry Primers Lund et al. Principles and Applications of ESR Spectroscopy Springer 2011 Wertz & Bolton ESR: Elementary Theory and Practial Applications 1972 Weil & Bolton EPR: Elementary Theory and Practical Applications 2007 Carrington & McLachlan: Introduction to MR Halper 1970 Theorie Schweiger, Jeschke Principles of pulse electron paramagnetic resonance Oxford Press 2001 Slichter Principles of Magnetic Resonance Springer 1980 Poole & Farach Theorie of Magnetic Resonance Wiley 1987 Levitt Spin Dynamics Wiley 2001 Buch Kapitel Methods in Physical Chemistry Wiley-VCH 2007 Molekülphysik und Quantenchemie, Haken & Wolf, Springer 1991 Organic Radicals Gersen, Huber ESR Spectroscopy of Organic Radicals 2003 Transition Metals Abragam & Bleaney EPR of Transition Ions Oxford 1970 Pilbrow Transition Ion EPR Clarendon 1991 Applications in Chemistry and Biology Drescher & Jeschke EPR Spectroscopy Applications in Chemistry and Biology Springer 2012 Misra: Multifrequency EPR: Theory and Applications Wiley 2010 Skripte Jeschke Vorlesungsskript Einführung in die ESR-Spektroskopie
3 1. Einführung Seite 3 Inhalt Allgemeines / Historisches / Zeemann-Effekt Theoretische Grundlagen Pauli'sche Spinmatrizen Spin-Hamilton Operator Organische Radikale in Lösung Hyperfein-Wechselwirkung g-wert Organische Radikale im Festkörper Anisotrope Wechselwirkungen Übergangsmetallkomplexe im Festkörper S>1/2 Nullfeldaufspaltung Puls-EPR Methoden Bloch-Gleichungen Kohärenz und Relaxation Hyperfein-Spektroskopie ENDOR ESEEM/HYSCORE Dipolare Spektroskopie PELDOR/DEER DQEPR RIDME Dynamische Kernpolarisation Overhauser DNP in Flüssigkeiten Solid State DNP
4 1. Einführung Seite 4 Historisch Pieter Zeeman ( ) Niederländischer Physiker 1902 Nobelpreis für Physik Professor in Leiden und Amsterdam Zeeman Effekt Aufspaltung von Spektrallinien im Magnetfeld (1896) Stern-Gerlach Experiment zur Richtungquantelung Walter Gerlach ( ) Frankfurt, Tübingen, München Otto Stern ( ) Frankfurt, Rostock, Hamburg, Pittsburgh Nobelpreis Physik 1943 Elektronenspin S=1/2, magnetische Quantenzahl m s =± 1/2 Theoretische Beschreibung von Goldsmith und Uhlenbeck
5 Zeemann Effekt 1. Einführung Seite 5
6 1. Einführung Seite 6 Resonanz-Frequenzen Anders als gewöhnlich kann hier die E-Aufspaltung und damit die Resonanzfrequenz der eingestrahlten em-strahlung durch die Stärke des von außen angelegten Feldes 'getuned' werden Falls der g-faktor 2 ist folgt:
7 Polarisation 1. Einführung Seite 7
8 1. Einführung Seite 8 Zavoisky Vevgeny Konstaninowitsch Zavoisky ( ) russischer Physiker Kazan State University 1944 erste EPR Experimente
9 Linienform 1. Einführung Seite 9
10 1. Einführung Seite 10 EPR Spektrometer Im MW Frequenzbereich werden statt Spulen Resonatoren als resonante Schwingkreise benutzt Zylinder-Resonator für 260 GHz Resonanzfrequenz (Zylindermantel dient gleichzeitig als Resonanz-Spule für 400 MHz NMR) MW Feldverteilung
11 L-Alanin Dosimetrie 1. Einführung Seite 11
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