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spinresonanz und Quantenhypothese

spinresonanz und Quantenhypothese

 

Der Versuch muss eine gewisse Verbesserung in einem NMR -Gerät vorhanden . Wenn es die tatsächliche Erklärung für das Grundprinzip der NMR akzeptiert wird, können wir eine weitere Möglichkeit , um eine Besetzungsinversion statt mit einem variablen Magnetfeld zu erhalten ?
Die Idee des Experiments :
Nach bisherigen Theorien , emittiert eine gekühlte Körper elektromagnetische Strahlungen . Folglich entfernt das sinusförmige und variablen Magnetfelds und mit einer Kühlvorrichtung , in der Probe eine Inversion der Bevölkerung erscheinen soll , halten das statische Magnetfeld konstant ist, so sollte die Probe elektromagnetische Strahlung auf der gleichen Frequenz wie emittieren in Gegenwart von variablen magnetischen Feld .
Die Differenz zwischen den tatsächlichen Arbeits- NMR -Gerät und vorgeschlagene Änderung ist in der Figur . 1 , und so wird nur beobachtet, die Funkfrequenz Eingang aus mit einer Kühlvorrichtung .

 

NMR01

 

Abbildung 1 . NMR -Gerät vereinfacht

 

In dem Gerät , ist die Aufrechterhaltung der H0 konstant eine Probe eingeführt und die Spektren werden von einem PC registriert .
Was sollte nach dem tatsächlichen Quanten Interpretation passieren?
Wenn eine Gruppe von Spins in einem Magnetfeld platziert ist, ausgerichtet jeder Spin in einer der beiden möglichen Orientierungen . Bei Raumtemperatur ist die Anzahl der Spins in der niedrigeren Energieniveau leicht zahlenmäßig überlegen die Zahl in der oberen Ebene.
Convention :
Higher level = ( spin up / α / N- / Parallel ) .
Lower level = ( Spin down / β / N + / Antiparallel ) .
Die energetische Differenz zwischen dem α (spin up) und β ( Spin-Down ) Staaten wird durch Boltzman Statistiken angegeben:
NMR02
wo:
E ist die Energiedifferenz zwischen dem Spin-Zustände
k isBoltzmann -Konstante, 1.3805x10 -23 J / Kelvin ;
T die Temperatur in Kelvin .
Ohne die Anwendung der Radiofrequenz -Eingang, ist das System im Gleichgewicht ( nichts geschieht ) . Normalerweise wird das Gleichgewicht durch Anlegen eines Hochfrequenz- Welle und die NMR-Spektren auf dem PC -Desktop erscheinen stören .
Das gleiche Gleichgewicht stören kann , wenn die Radiofrequenz- Eingang wird eliminiert , und die Probe wird gekühlt , bis zu sagen wir 10 º K , unter Berücksichtigung der anfänglichen Temperatur 293 º K. Die Spins in oberen Ebene müssen zu niedrigeren Niveau springen und natürlich ein elektromagnetisches Signal wird erwartet, dass auf dem Desktop angezeigt .
Entgegen unserer Erwartung , der Kühleinrichtung und der Umkehrung der Bevölkerung durch dieses Verfahren hergestellt hat keine Konsequenz eine Emission eines elektromagnetischen Impulses .
In vorgeschlagene Theorie eine gekühlte Körper nicht elektromagnetische Strahlung emittieren . Es ist möglich, einen Körper mit elektromagnetischer Strahlung erwärmen , aber dies bedeutet nicht, dass die gleichen Organe wird elektromagnetische Strahlung emittieren . Ein Körper erwärmt , wenn gekühlt wird, emittiert nur Korpuskularstrahlung (Photonen) bis zu einem bestimmten Schwellenwert , und unter diesem die Abkühlung nur durch Wärmeleitung oder Konvektion gemacht

 

 

Nuclear magnetic resonance and quantum hypothesis

The experiment needs some improvement at an existent NMR device. If it is accepted the actual explanation regarding the basic principle of NMR, can we find another possibility to obtain a population inversion instead of using a variable magnetic field?
The idea of experiment is:
According to present theories, a cooled body emits electromagnetic radiations. Consequently, removing the sinusoidal and variable magnetic field, and using a cooling device, in the sample an inversion of population should appear; keeping the static magnetic field constant, the sample should emit electromagnetic radiations on the same frequency like in the presence of variable magnetic field.
The difference between actual working NMR device and proposed modification is illustrated in fig. 1, and as is observed only the radio frequency input is changed with a cooling device.

NMR01

Figure 1. NMR device simplified

In the instrument, maintaining the H0 constant a sample is introduced and the spectra are registered by a pc.
What should happen according to actual quantum interpretation?
When a group of spins is placed in a magnetic field, each spin aligns in one of the two possible orientations. At room temperature, the number of spins in the lower energy level slightly outnumbers the number in the upper level.
Convention:
Higher level = (spin up/α/N-/Parallel).
Lower level= (spin down/β/N+/Antiparallel).
The energetic difference between the α(spin up) and β (spin down) states is given by Boltzman statistics:
NMR02
where:
E is the energy difference between the spin states
k isBoltzmann's constant, 1.3805x10-23 J/Kelvin;
T is the temperature in Kelvin.
Without applying the radio frequency input, the system is in equilibrium (nothing is happening). Usually, the equilibrium is disrupting by applying a radio-frequency wave and the NMR spectra appear on pc desktop.
The same equilibrium can be disrupt if the radiofrequency input is eliminated, and the sample is cooled, up to let say 10ºK, considering the initial temperature 293 ºK. The spins in upper level must jump to lower level and of course an electromagnetic signal is expected to appear on the desktop.
Contrary to our expectation, the cooling device and the inversion of population produced by this method has no consequence an emission of an electromagnetic pulse.
In proposed theory a cooled body does not emit electromagnetic radiation. It is possible to warm a body using electromagnetic radiation, but this does not mean the same bodies will reemit electromagnetic radiation. A warmed body, when is cooled emits only corpuscular radiation (photons) up to a certain threshold, and under this, the cooling is made only by conduction or convection.

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