NMR에서 외부 자기장과 양성자의 스핀 방향이 일치할 때 에너지가 낮아지는 이유는 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 분광학의 한 방법인 핵 자기 공명 즉 NMR에서 외부 자기장과 양성자의 스핀 방향이 일치할 때 에너지가 낮아지는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

질문해주신 것과 같이 핵자기공명(NMR)에서 외부 자기장과 양성자의 스핀 방향이 일치할 때 에너지가 낮아지는 이유는 자기 쌍극자와 외부 자기장 사이의 상호작용 에너지 때문인데요, 양성자는 고유한 각운동량, 즉 스핀을 가지고 있고, 이 스핀에 따라 작은 자기 쌍극자 모멘트(μ)를 형성합니다. 이때 이 자기 모멘트는 마치 작은 막대자석처럼 외부 자기장 B₀와 상호작용하게 됩니다. 이 과정에서 자기 모멘트 벡터와 외부 자기장의 방향이 일치하면 에너지가 낮아지기 때문에 더 안정해지는 것입니다. 감사합니다.