RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

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La résonance magnétique et la physique du réseau

Nous citerons d'abord quelques applications de la résonance magnétique qui, quoique d'une grande utilité, n'utilisent le phénomène qu'à son niveau physique le plus simple : mesure précise des moments magnétiques nucléaires, qui constituent un test important des théories de la structure des noyaux ; mesure précise des champs magnétiques au moyen de la fréquence de résonance de spins dont le rapport gyromagnétique est connu ; mesure de la concentration d'une espèce atomique dans un échantillon, basée sur le fait que, dans un spectromètre déterminé et à température donnée, l'intensité du signal de résonance, électronique ou nucléaire, d'une espèce de spins est proportionnelle à leur nombre.

L'application physique la plus importante de la résonance magnétique est cependant l'étude des propriétés du milieu condensé entourant les spins, ou réseau. La R.M.N. et la R.P.E. présentent à cet égard de nombreuses similitudes, mais également des différences importantes. Nous traiterons d'abord le cas de la R.M.N., puis décrirons les caractères propres de la R.P.E.

Les renseignements que l'on obtient sur les propriétés du réseau proviennent pour une grande part de l'observation de deux types de phénomènes : la position et la forme des raies de résonance d'une part, et la relaxation spin-réseau d'autre part, dont on va décrire le principe.

Chaque moment magnétique nucléaire est soumis non seulement au champ magnétique appliqué, mais aussi à un champ local créé par son environnement : champ créé par les moments magnétiques des noyaux voisins, que l'on appelle champ dipolaire (car un moment magnétique porte également le nom de dipôle magnétique), champ créé par la distribution électronique au sein de l'échantillon. Certains noyaux subissent également une interaction dite quadrupolaire lorsque la distribution électronique crée un champ électrique non uniforme à leur emplacement. L'influence de ces interactions sur la raie de résonance peut prendre plusieurs formes. Ainsi, le champ local moyen à l'emplacement des noyaux provoque un déplace [...]

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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 31 juillet 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/resonance-magnetique/