Правила отбора в ЭПР-спектроскопии

Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) — мощный метод, используемый для изучения электронной структуры парамагнитных веществ. Это дает ценную информацию о природе и взаимодействии неспаренных электронов в магнитных полях. Правила отбора в ЭПР-спектроскопии устанавливают условия, которые разрешают или запрещают скачки между различными уровнями энергии. Понимание этих правил отбора необходимо для интерпретации данных и извлечения значимой информации из спектров ЭПР.

Правила ротационного отбора в EPR

Самым основным правилом выбора ЭПР-спектроскопии является правило выбора спина. В нем говорится, что для того, чтобы произошел электронный скачок, квантовое число проекции спина (m_s) должно измениться на ±1. Значение m_s описывает ориентацию спина электрона во внешнем магнитном поле. Этот сдвиг может быть вызван переворотом спина (от параллельного к антипараллельному или наоборот) или сохранению спина (от параллельного к параллельному или от антипараллельного к антипараллельному).

Правила выбора магнитного квантового числа в ЭПР

Правило выбора магнитного квантового числа (m_l) также важно в ЭПР-спектроскопии. В нем говорится, что изменение значения m_l из-за переходов должно составлять ±1. Величина m_l связана с составляющей углового момента электрона вдоль оси магнитного поля. Скачки ЭПР обычно связаны с изменением углового момента электронных орбиталей, что приводит к изменению значения m_l.

Правила выбора перехода в EPR

Еще одним важным правилом отбора в ЭПР-спектроскопии является правило отбора переходов. В нем говорится, что в спектре ЭПР будут наблюдаться только разрешенные скачки в соответствии с правилами выбора спинового и магнитного квантовых чисел. Запрещенные переходы, нарушающие правило выбора, не будут обнаружены. Это правило облегчает интерпретацию и присвоение спектральных признаков.

Запрещенные переходы в ЭПР

Хотя запрещенные прыжки строго нарушают правило отбора, иногда они происходят с очень малой вероятностью. Запрещенные скачки обычно вызваны слабыми взаимодействиями, такими как спин-орбитальное взаимодействие, которое связывает спин и орбитальный угловой момент. Эти скачки обычно наблюдаются как более слабые спектральные особенности по сравнению с разрешенными скачками.

Таким образом, правила отбора играют ключевую роль в ЭПР-спектроскопии , управляя переходами между энергетическими уровнями парамагнитной материи. Правила выбора спина, правила выбора магнитного квантового числа и правила выбора лептона определяют разрешенные и запрещенные скачки, которые позволяют интерпретировать и анализировать спектры ЭПР. Понимание этих правил отбора помогает исследователям извлечь ценную информацию об электронной структуре, спиновой динамике и магнитных свойствах парамагнитных систем при использовании ЭПР-спектроскопии.

Спектрометры CIQTEK EPR просты и удобны в использовании, предоставляя исследователям удобную рабочую среду.