La résonance magnétique nucléaire et l'hypothèse quantique

 La résonance magnétique nucléaire et l'hypothèse quantique

 L'expérience doit être amélioré à un dispositif de RMN existant . Si l'on admet l'explication réelle en ce qui concerne le principe de base de la RMN , pouvons-nous trouver une autre possibilité d'obtenir une inversion de population au lieu d'utiliser un champ magnétique variable?

L'idée de l'expérience est le suivant:
Selon les théories actuelles, un corps refroidi émet des radiations électromagnétiques. En conséquence, la suppression du champ magnétique sinusoïdal et variable , et en utilisant un dispositif de refroidissement , dans l'échantillon d'une inversion de la population devrait apparaître ; maintenir constant le champ magnétique statique , l'échantillon doit émettre des radiations électromagnétiques sur la même fréquence , comme en présence d' magnétique variable champ .
La différence entre l'appareil de RMN de travail effectif et la modification proposée est illustrée en fig. 1 , et que l'on observe que l'entrée de fréquence radio est modifié avec un dispositif de refroidissement .

Figure 1 . RMN dispositif simplifié

Dans l'appareil , le maintien de la constante H0 un échantillon est introduit , et les spectres sont enregistrés par un ordinateur .
Ce qui devrait arriver selon l'interprétation réelle quantique?
Quand un groupe de spins est placé dans un champ magnétique , chaque tour de roue est aligné dans l'une des deux orientations possibles . A température ambiante , le nombre de tours dans le niveau d'énergie inférieur au nombre légèrement plus nombreuse dans le niveau supérieur .
Convention:
Niveau supérieur = ( spin up / α / N- / parallèle ) .
Niveau inférieur = ( spin down / β / N + / Antiparallel ) .
La différence énergétique entre l' α (spin up ) et β ( spin down ) états est donné par les statistiques Boltzman :

où:
E est la différence d'énergie entre les états de spin
k isBoltzmann la constante , 1.3805x10 -23 J / Kelvin ;
T est la température en Kelvin .
Sans l'application de l'entrée de fréquence radio , le système est en équilibre ( rien ne se passe ) . Habituellement , l'équilibre est perturbe par l'application d'une onde radioélectrique et les spectres RMN apparaissent sur ​​le bureau de votre PC.
Le même équilibre peut être perturber si l'entrée radiofréquence est éliminé, et l'échantillon est refroidi, jusqu'à laisser dire 10 º K , compte tenu de la température initiale 293 ° K. Les tours de niveau supérieur doivent atteindre le niveau inférieur et bien sûr on s'attend à un signal électromagnétique à apparaître sur le bureau.
Contrairement à nos attentes , le dispositif de refroidissement et l'inversion de population produite par cette méthode n'a pas de conséquence une émission d'une impulsion électromagnétique .
En théorie proposée un corps refroidi n'émet pas de rayonnement électromagnétique . Il est possible de réchauffer un corps en utilisant le rayonnement électromagnétique , mais cela ne signifie pas la volonté rayonnement électromagnétique réémettre les mêmes organes . Un corps réchauffé , lorsque l'on refroidit émet seulement le rayonnement corpusculaire ( photons) jusqu'à un certain seuil, et en vertu du présent , le refroidissement se fait uniquement par conduction ou convection.