Etats quantiques magnétiques

Pour une particule ou un noyau placé dans un champ magnétique, les états de spin sont quantifiés, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent prendre qu'un nombre précis de valeurs qui sont définies par un nombre quantique magnétique de spin .

Les valeurs possibles du nombre quantique magnétique de spin d'une particule ou d'un noyau de spin égal à I sont .

Le nombre d'états stationnaires distincts est donc égal à .

Pour un noyau dépourvu de spin, donc I=0, tels que et , il n'y a qu'un seul état stationnaire possible. Dans ce cas, la R.M.N. n'est pas applicable.

Pour les particules et noyaux de spin , tels que l'électron, le proton , les noyaux , ou , il y a deux états stationnaires possibles qui correspondent aux deux valeurs du nombre quantique magnétique de spin et . C'est la situation idéale pour l'étude en R.M.N.

Pour les noyaux de spin , tels que celui du deutérium ou le lithium , les valeurs possibles de sont -1, 0 et +1. Il y a donc trois états stationnaires distincts. Et ainsi de suite...

Ainsi, pour les deux noyaux fondamentaux de la chimie organique, , , faute de spin nucléaire ( ), nous ne pourrons observer de phénomène de RMN. Ces deux atomes ont cependant des isotopes naturels ayant un spin nucléaire non nul

  • le de spin est peu abondant dans la nature mais il offre des signaux RMN de qualité comparable à ceux de la RMN du proton 1H

  • le de spin moins abondant que le dont l'observation conduit à des raies spectrales très larges et peu exploitables.

Légende :
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