标签:自旋、质/电量)、粒子型模与变换、时空效应
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注明:这是整理与吧友`弦中子'互动讨论得到的内容,发贴备录。
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弦中子:自旋本质是什么?(光子→电子→光子的转换过程)?质量和电量是如何产生的?
①自旋本质是什么?
回:
a〉首先,自旋按〈经典力学〉解释就是自转……比如陀螺的自转,这个没什么本质问题,无非是就角动量、转动惯量,经典力学已经研究的很透彻了。
b〉第二种指〈量子力学〉上讲的旋量……它是〈狄拉克方程〉解出来的一种量子态,有上旋与下旋之分,
说本质的话……无非就是一种量子态,量子场的一种旋量场
c〉我给出的`自旋'指粒子系统的`内禀自旋场分量',
什么意思呢?
比如光波场(光子场)、它不仅在传播方向有场相振荡(波动场)
,而且还有园运动振荡(自旋场)表示为:
T^rt|光子场)=ζ^rt|波动场分量)+x|自旋手征).i丨正交性)•δ°rt|自旋场分量)
……所以ζ^|波动场)与δ°|自旋场)进行矢量叠加就是一种`光螺旋'……所以光子场产生了`圈量子图层'、如图示。
一个粒子系统、为什么会产生`自旋场分量'呢?
原因是〈粒子系统〉作为一种`孤子态'、要保证总的磁矩为0,如此波动场分量就会共轭激发出自旋场分量。
如此解释自旋的话、那它的本质是什么?
无非就是一种与波动场方向正交的园频振荡场模。
②波色子和费米子如何相互转换(光子→电子→光子的转换过程)?
回:光子场是玻色系统、仿射传态、光速传播,
ψ^|波函数)~ψ°.(e^-k▪r).e^i(k▪r-ω.t)、电子轨道跃迁激发。
我们讲的〈基本粒子〉、是费米子,球维对称振荡场,群速有光速瓶颈,
ψ^|费米子波函数)~ψ°.(e^-k▪r).e^i(k▪r-ω.t)/r……是球谐系统,我称`球谐光囤',运动速度是不能达到光速的。
而且是最大的能量系统(宇宙场)激发的、是物质世界的砖石结构、很小但能标最大。
二种粒子模构造、怎么可能相互转化?
二种粒子模、都是孤子态,什么叫孤子态……就是一个独立的能量系统、不能随便转化。
二种粒子模、由不同的场方程诠释激发原理。
光子靠〈玻色子激发场方程|玻色系ˇ约化全息场方程〉诠释、粒子靠〈费米子激发场方程|费米系ˇ约化全息场方程〉诠释、
不同的场方程架构、代表不同的激发原理与机制,激发原理都不一样、怎么可能相互转化?
③质量和电量是如何产生的?
质量、电量……都是一种`测量表象属性',
就是粒子是基于场论架构的态、有粒子场,
现在我们去测量粒子场的物理属性、然后它表现出来的物理属性。
质量是质荷的测量表象属性、测量原理基于F^丨质荷-质荷ˇ对耦场力)
电量是电荷的测量表象属性、测量原理基于F^丨电荷-电荷ˇ对耦场力)
什么是测量原理呢?比如:我们测一个苹果的质量、那就是用称来称苹果的重量(重力),由F|重力)=mg,g是一个定值、所以测F丨重力)就得到了m|质量)代表的测量属性。
而重力又是怎么回事呢?
因为g=GM|地球质量)/r^2.所以F丨重力)实际上就是测苹果与地球之间的万有引力。
所以这种经典质量m的意思就是:通过测量苹果与地球之间的万有引力、来得到苹果的一个叫`质量'的物理属性。
万有引力又是怎么回事呢?提纯的话、就是指构成苹果的粒子与构成地球的粒子之间发生的力……这,实际上就是F^|费米-费米子ˇ对耦场力),就是说`构成苹果的砖石结构`费米子'的`粒子场'与构成地球的砖石结构`费米子'的`粒子场'之间的`粒子场相干场力'。
所以……质量是怎么回事呢?
就是基于`质荷粒子场与质荷粒子场之间的粒子场相干场力、得到质荷的一种叫质量的测量属性'
明白了质量的意义、那电量的意义就是基于`电荷粒子场与电荷粒子场之间的粒子场相干场力、得到电荷的一种叫电量的测量属性'
质量、电量的本质是什么?
回:粒子场的一种测量属性。
质量、电量如何产生的?
回:粒子有`粒子场'架构、基于`测量原理丨粒子场相干),于是表象出来的一种`测量属性'……即测量粒子场、表现出一种测量属性。
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回复 lisanqing001 :简单理解:光子的形状象一根线性弹簧,基本粒子的形状象一个球维对称弹簧……你说这二种弹簧能相互转化吗?
而且球弹簧大小远远小于线弹簧大小……能标有天壞之别!
知道能标是什么意思吗?
比如:光子能量E=hv…这个v就可以代表能标的含义。
所以……球弹簧的致密度远大于线弹簧的致密度,怎么转化?
我们再来看球弹簧与线弹簧的波图,
球弹簧有明显的`壳图层|表面场ˇ趋肤效应),
但线弹簧没有壳图层,
当然二者的共性:都是孤子态、能量集中在区域内振荡,所以产生了所谓的`粒子性'。
物质结构的三种型模:
①〈光子〉是`玻色子'、仿射传态……光速传波,我称`波量子态'
②〈基本粒子〉是`费米子'、`球维对称振荡场'……有`光速瓶颈',我称`粒子态'…比如:电荷、质荷
③还有一种`费米子',它是`一维对称振荡场'…我称`波粒子态'…有`光速瓶颈,
比如:`中微子'……就是这种型模结构。
④至于所谓`中微子变脸技(三种振荡模式)……其实就是三种频率的中微子、基于`短程核力'发生了`简并现象'!
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
弦中子 :我其实同意你说光是弹簧,粒子是团起来的弹簧,这和我的模样是一至的
回复 弦中子 :线性弹簧、球维对称弹簧是构型的形象类比……实际上要靠`波函数'来解释
弦中子:质量与电量确实是你说的运动产生的时空效应(场效应)
回:质量、电量……不是运动产生的时空效应,是测量`粒子场架构|粒子场)的一种`测量属性'……时空效应(质量效应或电量效应)靠m^|质量算符)=i.(h^/c^2).∂/∂t来解释
这就象:测人的身高,用测量尺测就是测量原理、测出来的身高数据就是人的一种叫`身高'的测量属性。
测粒子的质量,基于`粒子场相干产生场力(经典就是测万有引力)就是测量原理,测出来的数据就是粒子场的一种叫`质量'的测量属性
m^|场质量)=F^|场力)/E^|场)
=-K|粒子场对耦相干系数).Φ1•Φ*2/▽Φ2
F^|场力)=K.Φ•Φ*就是解释`测量原理'的……(粒子场相干产生场力)。
F^|场力)是一种测量表象力学量、m^|场质量)则是一种`测量属性力学量'。
对`质荷相干'而言、K=G|万有引力常数),对`电荷相干'而言、K=k|静电常数)。
如果是基于二个不同的粒子场相干、叫`互相干',得到的是`引力质量'。
反之如果是粒子与粒子场本身相干、叫`自相干',得到的是`惯性质量'。
对`电量'而言……也可以叫`电磁质量'
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〈物质|粒子〉:场架构、由波函数ψ^rt或场函数T^rt描述。
〈能量〉:场相干产生的测量表象,如电磁波的ω|能量密度)=T^•T*。
〈力〉:场相干产生的测量表象,F^丨场力)=K.ψ•ψ*。
〈质量〉:粒子场基于场相干的测量原理、得到的一种测量属性,m^丨场质量)=-K.ψ•ψ*/▽ψ
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〈时空效应〉:`真空场受到物理扰动产生的一种反应'、它基于`普朗克尺度'发生反应……如同敲有机玻璃产生纹路、所以叫`时空的花纹'。
基于〈量子场论〉的解释逻辑框架、时空效应叫`真空场ˇ激发态效应|量子),能量作用、产生能量子,动量作用、产生能量子,力作用产生力量子……等等。
基于〈电磁场论〉解释逻辑框架叫`电磁极化效应|电磁场量子)、s^=e^|电极化矢)×h^|磁极化矢)
弦中子:回复 端意_R_致格 :你要不加这些符号可能更容易让人明白你的思想,你这表达方式太独特了,我是很难看懂你说的什么
回复 弦中子 :我这是规范化需要,我要解释它的来龙去脉、与现代科学:电磁场理论、量子力学……在逻辑上的接洽,证明我不是胡思乱想!
e^|电极化矢)……就是一种`电极化效应'。
简单理解一根`能量弦'、它是有`极化方向'的,也可以说是一种`极化态'。
极化效应……也是一种真空场量子激发态、由E^丨能量算符)=ih^.∂/∂t解释这种真空场能量子激发原理。
e^|电极化矢)是E^|电场)的元图层,属于电磁场论的解释逻辑框架。同时、它也是基于量子力学原理解释的态。
由能量本征方程:E^|ψ)=ε.ψ=ih^.∂ψ/∂t得到极化矢的态函数ψ_ε=ψ°.e^-iε.t/h^…这是由量子力学原理解释e^|极化矢)作为一种能量形式(极化能)的波函数描述。
对`粒子场'而言……〈电磁场论〉与〈量子场论〉是可以统一的。
统一的逻辑基础就是……电磁场论的元图层、三种电磁极化效应s^=e^丨电极化矢)×h^丨磁极化矢)……也是量子力学的逻辑原理解释的真空激发态
为什么写成s^=e^xh^这种`矢量叉积'表达形式?
a〉s^=e^xh^:
是描述基于`普朗克尺度'产生真空场电磁极化效应的,它是电磁波S^丨玻印亭向量)=E^|电场)XH^|磁场)的内禀元图层。
称三种`电磁场量子'。
b〉二者都写成`矢量叉积:Ⅹ'的形式,表示二者都遵守`二二正交'的矢量变换关系。
对`粒子场'而言……〈电磁场论〉与〈量子场论〉是可以统一的。
我一般写光子的波函数ψ^rt=ψ°.(e^-k•r).e^i(k•r-ω.t)、是量子场的表达函数……
又说光子属于电磁波,这就是光子的电磁场〔E^rt,H^rt|电磁场量〕
……如何统一呢?
由公式:T^rt|光子ˇ场函数)=〔E^,H^〕=〔-∂ψ^/∂t,▽Ⅹψ^〕联络计算统一。
对所谓的`基本粒子'而言、它是费米子,它的波函数则是ψ^rt=ψ°.(e^-k•r).e^i(k•r-ω.t)/r、是量子场的表达函数……它也是电磁能量系统,同样可由上面公式实现变换。
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
BD:光子如何转化成电子?
¢嘘嘘←
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光电效应
物质由于吸收光子而产生电的现象
金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子。光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率。临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的频率而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面。〉
回:这是光子能量被金属材料吸收,组成金属原子中电子的逸出功变大而逸出金属原子的势阱现象。逸出金属的电子不是光子转化的,而是本身就存在于原子的轨道场结构中,只是因为吸收光子的能量而脱离了轨道势阱的束缚而逃逸出金属表面。

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分析化学第十四章|核磁共振波谱法#考研加油##药学考研[超话]##锦州医科大学[超话]##沈阳药科大学考研[超话]##2021考研[超话]#
第一节 基本原理
1.自旋量子数
比较简单,但是经常举例子考你哦~
偶偶核→I=0
奇奇核、奇偶核→I为半整数(eg:I=1/2、3/2)
偶奇核→I为整数(eg:1、2)
如图1

2.核磁矩μ
自旋运动的原子核具有自旋角动量P,同时也具有由自旋感应产生的核磁矩μ.
简单了解μ与P的关系:μ=γP
γ为磁旋比,是μ与P的比例常数;I≠0的原子核都有磁矩。

3.磁量子数m
m=2I+1
多么简单的一个公式,可还是出过几次题。
不同取向的核具有不同的能级,I=1/2的核,m=1/2的μ,顺磁场,基态;
m=-1/2的μ逆磁场,能量高,激发态;两者的能级差随H0的增大而增大,这是能级分裂的现象.
如图2
γ一定,v与H0成正比;
H0一定,v与γ成正比。
注意:质子的γ值比C核的γ值大

5.共振吸收条件
挺重要的,不要与其他光谱混淆。18复试就考了红外、核磁共振、质谱吸收光谱产生的条件
如图3

当V=V0时(照射频率=进动频率),核会吸收射频的能量,由低能级跃迁至高能及,产生核磁共振。
6.自旋弛豫
(1)弛豫:通过无辐射的释放能量途径,核从高能态回到低能态的过程。
弛豫是产生NMR必不可少的成分
(2)Boltzmann定律

n+/n-=1.0000099
过程:①由于n+(低能态)数目多于n-(高能态),核磁共振信号可以产生,低能态→高能态跃迁。

②低能级数目逐渐减少,不会再有射频吸收达饱和,NMR信号消失,因此需要高能级核释放能量返回低能级
(3)两种形式

自旋-晶格弛豫
(纵向弛豫)
将能量传递给周围环境
反映自旋体系与环境之间的能量交换
自旋-自旋弛豫
(横向弛豫)
将能量传递给低能级的同类磁核
不引起核磁总能量的改变
第二节 核磁共振仪
(这一节考点较少)
1.简单知道两种共振仪的名称、工作原理
2.扫频、扫场概念,后面会用到
3.溶剂和试样选择这块还是有点重要的
举一个 试样选择:
①纯度>98%
②试样量一般10mg左右
③傅里叶共振仪 试样量大大减少, H谱只需1mg左右;C谱需要几到几十毫克试样【注意:H谱量更少】
第三节 化学位移
从这一节开始,这一章的重点正式到达了
一、屏蔽效应
1.化学环境:主要指氢核的核外电子云及其邻近的其他原子
2.屏蔽效应:核外电子及其他因素对抗外加磁场的现象。
3.修正后的Larmor方程

б:屏蔽常数,与核外电子云密度有关(化学结构决定)核外电子云密度↑б↑
如图4
二、化学位移
1.化学位移:由于屏蔽效应的存在,不同化学环境的氢核的共振频率不同而产生的现象。
2.计算公式
如图5
注意: 用两台不同场强(H0)的仪器所测得的共振频率不等,但δ一致【常考判断】,因此δ与仪器的工作频率无关,与H本身的内在因素有关。
三、化学位移的影响因素[常考!高频很高!多选]
1,内部因素:
①局部屏蔽效应
H核核外成键电子云产生的抗磁屏蔽效应
连有吸电子基团,电负性↑,电子云密度↓,低场高频,化学位移δ↑,谱图左端
连有供电子基团,电负性↓,电子云密度↑,高场低频,化学位移δ↓,图谱右端
②磁各向异性
主要是空间位阻(π键影响)
与外加磁场方向一致,去屏蔽↑,δ↑,低场高频,图谱左端
与外加磁场方向相反,屏蔽↑,δ↓,高场低频,图谱右端

a.芳环
如图6
b.双键(c=o、c=c)
①上下:屏蔽区
②周围:去屏蔽区
eg: 烯烃δ在4.5-5.7 c=o双键,由于o电负性比较大,δ在9-10
c.叁键
键轴方向上下为正屏蔽区;键轴垂直方向为去屏蔽区
Eg:乙炔处于处于正屏蔽区,δ为2.88
d.单键
eg:环乙烷中 直立键上的H处于屏蔽区,化学位移较小;平伏键上的H处于去屏蔽区,化学位移较大,但两者的δ值相差不大,一般在0.2-0.5
eg: δCH>δCH2>δCH3,随着质子被取代,去屏蔽↑,δ↑
2.外部因素
①氢键影响(eg:-NH、-OH)
影响氢键形成的因素
a.浓度
浓度↑,形成氢键,δ↑,低场高频
b.温度
c.溶剂极性
极性↑,形成氢键,δ↑,低场高频

注意:局部屏蔽效应是通过化学键起作用,磁各向异性是通过空间起作用。
四、几种质子的化学位移
1.图14-12尽量还是背住,脑子里有这个图了以后方便作图
2.各种质子具体的计算公式要有印象.[考试中好像没有具体问过某个质子的位移是多少,只是各种质子之间的位移值得比较]
如图7
第四节 偶合常数
这一节也是考频蛮高的
一、自旋偶合和自旋分裂
1.自旋偶合是核自旋产生的核磁矩间的相互干扰
2.自旋分裂是由自旋偶合引起共振峰分裂
偶合是裂分的原因;分裂是偶合的结果
3.要理解书上举的例子!
碘乙烷中CH3、CH2;HF中H、F
注意:并非所有的原子核对相邻氢核都有自旋偶合作用,如35Cl、79Br、127I。因它们的电四极矩很大,会引起相邻氢核的自旋去偶作用,因此看不到偶合干扰作用。
大树分割线
二、自旋分裂规律
这个地方多做题就可以理解,看起来有点抽象~
1.n+1律 (I=1/2)
某基团的氢与n个相邻偶合时将被分裂成n+1重峰,而与该基团本身的氢数无关。
2.2nI+1律(I≠1/2)
记住几个例子
3.峰高比
符合二项式展开式系数比
二重峰(1:1);三重峰(1:2:1);四重峰(1:3:3:1)…
4.峰裂距相等 ,偶合常数相等,服从n+1律,分裂峰
峰裂距不等,偶合常数不等,则分裂成(n+1)(n’+1)…重峰
下面举的例子也要掌握
三、偶合常数
1.由分裂所产生的裂距反映了相互偶合作用的强弱。
对于简单偶合,峰裂距即偶合常数;对于高级偶合,△v/J<10,n+1律不再适用。
注意:偶合常数反映两个核之间作用强弱,其数值与仪器的工作频率无关,与外磁场强度H0无关。
2.影响偶合常数的因素[常考多选]
(1)间隔的键数
相互偶合核间隔键数增多,偶合常数的绝对值减小
(2)角度
α=90°,J最小;在α<90°时,随α的减小,J增大;在α>90°时,随α的增大,J增大。
(3)电负性
电负性↑,J↓
四、自旋系统
1.磁等价与化学等价
(1)化学等价核:在相同化学环境的核具有相同的化学位移。
(2)磁等价核:分子中一组化学等价核(化学位移相同)与分子中的其他任何一个核都有相同强弱的偶合

磁等价核 特点①②③
磁等价核一定是化学等价核;化学等价核不一定是磁等价核;化学不等价必定磁不等价。
注意:这几个例子很重要,考试经常给你一些结构式问你哪些是磁等价核
如图8图9
第五节
推算结构简单看看例题,如果考察难度和例题差不多。
提一个做题遇到的点:P295,去偶方法,C谱一般是质子去偶谱。一般选用三种去偶法,1H宽带去偶法、偏共振去偶法、选择性质子去偶法。


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