15 • Spectrométrie de résonance magnétique nucléaire
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moyenne Oz. Larmor, physicien Irlandais dont les travaux sont antérieurs à ceux concernant la RMN, a montré, par un raisonnement indépendant que v, pulsation ou fréquence
angulaire de rotation du vecteur spin autour de Oz, a pour valeur :
v = g· B 0
Comme v = 2pn, on retrouve la relation démontrée dans le cas de la RMN. Ces deux
approches sont différentes : l’une aboutit à la fréquence du quantum qui sépare les deux
niveaux et l’autre, à la fréquence mécanique de précession. Ces deux fréquences ont même
valeur.
Tableau 15.1 Valeurs de g pour les noyaux N les plus étudiés en RMN.
noyau N
g(rad· s −1 · T −1 )
sensibilité
1 H
2,6752 × 10 8
1
19 F
2,5181 × 10 8
0,83
31 P
1,084 × 10 8
6,6 × 10 −2
13 C
0,6283 × 10 8
1,8 × 10 −4
La fréquence de Larmor d’un noyau croît avec B 0 . Elle est située dans le domaine des
ondes courtes et varie si le champ est de 1 tesla, de 42,5774 MHz pour le noyau d’hydrogène (proton), à 0,7292 MHz pour l’or, (tableau 15.2). Les appareils sont désignés par la
fréquence à laquelle les protons entrent en résonance, même s’ils sont prévus pour faire
l’étude d’autres noyaux.
Tableau 15.2 Valeurs, en MHz, de quelques fréquences de résonance pour B 0 = 1 T.
noyau N
1 H
19 F
31 P
13 C
15 N
fréquence n 42,58 40,06 17,24 9,71 4,32
intensité (unités arbitraires)
champ magnétique (Tesla)
0,1
0,3
0,5
0,7
0,9
11
B
63
Cu
1 H
65
Cu
23
Na
27
Al
29 Si
2
H
17 O
Figure 15.5 Spectre de RMN d’un échantillon d’eau placé dans un récipient de verre borosilicaté,
observé à une fréquence de 5 MHz (le champ est exprimé en Tesla ; document Varian).
Il n’existe pas d’appareils commerciaux de ce type, la RMN étant une méthode réservée
à des examens plus approfondis que pour rechercher la composition élémentaire des
d’échantillons.
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