RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

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Principe de la résonance magnétique

Chaque électron d'un atome possède une propriété analogue à ce que lui conférerait une rotation autour du noyau atomique, que l'on caractérise par une grandeur vectorielle appelée moment angulaire orbital. Il possède de plus un moment angulaire intrinsèque, analogue à celui d'un gyroscope, appelé spin (de l'anglais spinning top : toupie). À chaque moment angulaire est associé un moment magnétique. Dans un édifice électronique, molécule ou ion, le couplage entre les divers moments des électrons individuels conduit à un moment angulaire global et un moment magnétique global qui, dans la plupart des cas, sont nuls. Seuls font exception quelques molécules et les ions de quelques métaux. On les appelle centres paramagnétiques ou, par un abus de langage, spins électroniques ; leur résonance magnétique porte le nom de résonance paramagnétique électronique, ou R.P.E. Les noyaux atomiques dont le spin est non nul possèdent eux aussi un moment magnétique, environ un millier de fois plus faible que les moments électroniques ; leur résonance s'appelle résonance magnétique nucléaire ou R.M.N.

Dans le cas des noyaux et de beaucoup de centres paramagnétiques, les moments angulaire et magnétique sont parallèles. Leur rapport est appelé rapport gyromagnétique. Pour les centres paramagnétiques, il dépend du couplage des électrons individuels entre eux et avec le milieu environnant ; pour les spins nucléaires, ce rapport est caractéristique de chaque espèce nucléaire.

Lorsqu'un aimant dont les moments magnétique et angulaire sont colinéaires est placé dans un champ magnétique, son aimantation effectue autour de la direction du champ un mouvement de précession à une fréquence proportionnelle à l'intensité du champ et au rapport gyromagnétique de l'aimant, que l'on appelle fréquence de Larmor (du nom du physicien anglais qui a, le premier, abordé ces problèmes).

Considérons un moment magnétique dans un champ magnétique statique, dans leque [...]


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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, maître assistant au laboratoire de chimie structurale organique de l'université de Paris-XI, Orsay
  • : sous-directeur de laboratoire au Collège de France, conseiller scientifique au Commissariat à l'énergie atomique

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Pour citer l’article

Jacques COURTIEU, Maurice GOLDMAN, « RÉSONANCE MAGNÉTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-magnetique/