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Partie 2 • Méthodes spectrométriques
En partant de ce principe, il a tout d’abord été construit des appareils expérimentaux multinoyaux qui permettaient de faire un balayage de champ sur une vaste plage, en maintenant
la radiofréquence fixe. Cela permettait de reconnaître qualitativement et globalement les éléments les plus faciles à détecter de l’échantillon étudié par leurs fréquences caractéristiques
de résonance (tabl. 15.2 et fig. 15.5).
15.6 OBTENTION DU SPECTRE PAR RMN IMPULSIONNELLE
Dans la partie de l’instrument où l’échantillon est introduit, appelée sonde, on provoque la
résonance des noyaux en superposant à B 0 , un champ faible oscillant B 1 , apporté par un
solénoïde parcouru par un courant alternatif (générateur de radiofréquences).
Pour comprendre l’interaction avec le noyau, du champ B 1 , apporté par l’onde électromagnétique, on considère qu’il résulte de la composition de deux vecteurs de normes moitié,
tournant en sens inverse dans le plan xOy avec la même vitesse angulaire (fig. 15.6). Seul
le vecteur tournant dans le même sens que le mouvement de précession peut interagir avec
le noyau. La règle de Lorentz montre que B 0 est soumis à une force perpendiculaire à B 1 et
à B 0 .
µ
Z
X
Y
O
B 0
N
S
XY
P
O
B
1
b 2
b 1
E
B 1
X
O
Z
Y
d ir e c ti o n
d e p r o p a g a ti o n
c h a m p B
Champ E
Figure 15.6 Représentation d’une onde électromagnétique.
En tout point du plan xOy la composante magnétique de l’onde peut être dissociée en
deux vecteurs de normes moitié b 1 et b 2 tournant en phase à des vitesses opposées.
Ici, seul b 2 peut basculer le noyau dans la population E 2 .
Pour que B 1 soit orienté convenablement, il faut que l’axe de propagation de la radiofréquence soit perpendiculaire à Oz (fig. 15.7). Quand la radiofréquence de la source et la
fréquence de précession sont identiques, les conditions sont réunies pour qu’il y ait transfert
d’énergie de la source vers les noyaux. Des noyaux dans l’état E 1 passent alors dans l’état
E 2 : les populations sont modifiées.
Avant irradiation, les vecteurs individuels m m m sont déphasés les uns par rapport aux
autres, ce que l’on traduit par la représentation du vecteur M 0 , aligné dans la direction Oz
(fig. 15.4).
Quand on atteint la condition de résonance les vecteurs individuels se mettent à tourner
en phase avec B 1 ce qui fait basculer M 0 d’un angle a dont on maîtrise la valeur en ajustant
Partie 2 • Méthodes spectrométriques
En partant de ce principe, il a tout d’abord été construit des appareils expérimentaux multinoyaux qui permettaient de faire un balayage de champ sur une vaste plage, en maintenant
la radiofréquence fixe. Cela permettait de reconnaître qualitativement et globalement les éléments les plus faciles à détecter de l’échantillon étudié par leurs fréquences caractéristiques
de résonance (tabl. 15.2 et fig. 15.5).
15.6 OBTENTION DU SPECTRE PAR RMN IMPULSIONNELLE
Dans la partie de l’instrument où l’échantillon est introduit, appelée sonde, on provoque la
résonance des noyaux en superposant à B 0 , un champ faible oscillant B 1 , apporté par un
solénoïde parcouru par un courant alternatif (générateur de radiofréquences).
Pour comprendre l’interaction avec le noyau, du champ B 1 , apporté par l’onde électromagnétique, on considère qu’il résulte de la composition de deux vecteurs de normes moitié,
tournant en sens inverse dans le plan xOy avec la même vitesse angulaire (fig. 15.6). Seul
le vecteur tournant dans le même sens que le mouvement de précession peut interagir avec
le noyau. La règle de Lorentz montre que B 0 est soumis à une force perpendiculaire à B 1 et
à B 0 .
µ
Z
X
Y
O
B 0
N
S
XY
P
O
B
1
b 2
b 1
E
B 1
X
O
Z
Y
d ir e c ti o n
d e p r o p a g a ti o n
c h a m p B
Champ E
Figure 15.6 Représentation d’une onde électromagnétique.
En tout point du plan xOy la composante magnétique de l’onde peut être dissociée en
deux vecteurs de normes moitié b 1 et b 2 tournant en phase à des vitesses opposées.
Ici, seul b 2 peut basculer le noyau dans la population E 2 .
Pour que B 1 soit orienté convenablement, il faut que l’axe de propagation de la radiofréquence soit perpendiculaire à Oz (fig. 15.7). Quand la radiofréquence de la source et la
fréquence de précession sont identiques, les conditions sont réunies pour qu’il y ait transfert
d’énergie de la source vers les noyaux. Des noyaux dans l’état E 1 passent alors dans l’état
E 2 : les populations sont modifiées.
Avant irradiation, les vecteurs individuels m m m sont déphasés les uns par rapport aux
autres, ce que l’on traduit par la représentation du vecteur M 0 , aligné dans la direction Oz
(fig. 15.4).
Quand on atteint la condition de résonance les vecteurs individuels se mettent à tourner
en phase avec B 1 ce qui fait basculer M 0 d’un angle a dont on maîtrise la valeur en ajustant