Effet d'interaction spin-spin

En résumé, l'interaction spin-spin se traduit au niveau du noyau étudié par l'existence d'un champ Bs. Son orientation peut avoir lieu dans deux sens opposés également probables.

Le champ Bs peut être du même sens que le champ émis par l'aimant, on dira que sa contribution est paramagnétique. S'il est de sens opposé on dira que sa contribution est diamagnétique.

Examinons d'abord le cas de la contribution diamagnétique.L'action des seuls effets électroniques est représentée ici. On observe une résonance quand le champ Bi est appliqué au noyau. Diminué du champ d'écran Be, le noyau perçoit le champ Bo nécessaire à sa résonance.

Quand le noyau étudié interagit avec un autre noyau d'hydrogène, il faut alors prendre en compte l'interaction spin-spin. Elle se traduit par l'existence d'un champ Bs au niveau du noyau étudié.

Ce champ peut être soit diamagnétique, soit paramagnétique. Dans le cas de la contribution diamagnétique, Bs est opposé au champ émis par l'aimant et de ce fait, le champ subi par le noyau devient inférieur au champ Bo nécessaire pour obtenir la résonance du noyau.

Pour rétablir la résonance du noyau, on doit donc augmenter le champ émis par l'aimant. Le signal sera donc observé à un champ plus fort donc à une valeur de déplacement chimique moindre.

En conclusion, par la prise en compte de la contribution diamagnétique de l'interaction spin-spin, le signal de résonance apparaît à une valeur inférieure à , valeur qui était observée quand seuls les effets électroniques étaient considérés.

Parallèlement, la prise en considération de la contribution paramagnétique conduit à une situation symétrique.

Cette fois-ci, toutes choses égales par ailleurs, cette contribution provoque une augmentation du champ subi par le noyau.

Pour rétablir la résonance, il faut diminuer la valeur du champ émis par l'aimant.

Le signal apparaît à une valeur supérieure à .

En définitive, les deux effets, également probables, conduisent à la situation suivante : le signal positionné sur et qui correspondait à la prise en compte des seuls effets d'écran électronique, disparaît au profit de deux signaux d'égale intensité, situés de par et d'autre de cette valeur . On dit que l'on a un doublet.

Légende :
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