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martedì 20 maggio 2014

Spostamento chimico o chemical schift


L'origine del "chemical schift" o dello spostamento chimico quando parliamo di risonanza magnetica nucleare è un po come quando gli psicologi chiedono al proprio paziente di parlargli della propria famiglia e dell'ambiente in cui sono vissuti.

Facciamo prima un breve quadro sull'NMR (Risonanza Magnetica Nucleare) 
e vediamo su cosa si fonda a grandi linee:
Tutti i nuclei possiedono una carica e in alcuni di essi questa carica ruotando sull'asse nucleare produce un dipolo magnetico orientato parallelamente all'asse di rotazione.
Nel caso in cui dei nuclei con spin1/2 vengano immersi in un campo magnetico esterno esistono due livelli energetici con un leggero eccesso della popolazione nello stato ad energia inferiore in accordo con la distribuzione di Boltzmann. i livelli sono etichettati 1/2 e -1/2 .
Una volta individuati i livelli energetici si fornisce energia      delta E = h gamma/(2 p greco)B°
Ciò permetterà di promuovere la transizione tra quei livelli energetici in un campo stazionario avente intensità B°.
prendiamo a riferimento il nucleo di protone (nucleodell'isotopo 1 di idrogeno) e cerchiamo di capire perché ogni nucleo con un intorno chimico diverso si andrà a comportare in modo diverso:
un protone (nucleo dell'isotopo 1H) in una molecola viene schermato dalla propria nube elettronica, la cui densità varia dall'intorno chimico.
Tale variazione dà origine a differenze nelle posizioni dello spostamento chimico.
Capito niente??
Mi rendo conto che non sia proprio intuitivo...e vi confesso che dopo parecchi esami ancora non lo è neanche per me...^^
Sta di fatto che volendo semplificare in maniera un po ironica ci sta dicendo che ciascun nucleo è apparentemente identico, ma in realtà è completamente influenzato dall'ambiente in cui si trova. 
A causa dell'influenza che esercitano gli elettroni ciascun nucleo si comporterà in maniera differente.
Mi è venuto perciò questo parallelismo tra una seduta d'analisi in cui prima di capire chi si ha davanti ...
è necessario capire da quale contesto ambientale l'individuo provenga. 
Così  stasera ne ho dedotto che invece di interrogarmi domandandomi perché sono come sono e perché mi sono plasmata in questo modo...dovrei interrogarmi sulla mia storia e sull'ambiente in cui sono cresciuta; sulle dinamiche familiari che ho avuto, sulle dinamiche affettive che ho vissuto e con cui mi sono scontrata.
Mi dovrei ricordare che partecipo alla vita delle persone che mi circondano 
influenzandone il loro chemical schift.
Ma anche loro influenzano il mio.
In fondo ciascuno di noi assomiglia terribilmente ad un nucleo.





martedì 17 dicembre 2013

Girano girano come uno Spin... Fermioni & Bosoni

Oggi mi girano, mi girano parecchio...
o un sacco di buoni motivi per farmi girare...tutto ciò che può girare...
allora mi sono detta perché non scrivere qualcosa su l'unica cosa al mondo
che ha il diritto/dovere di girare ???
Ed ecco la folgorante illuminazione...
lo Spin.
Niente che abbia più diritto di girare...
Ma per poter borbottare di spin occorre un brevissimo e indispensabile accenno ai numeri quantici.
I numeri quantici emergono dalla trattazione matematica in quantomeccanica.
n, l, ml e...


Il quarto numero quantico ms cioè il numero quantico di spin è l'unico che si deve ottenere dalla trattazione quantomeccanica relativistica 
(che deve per necessità andare a considerare 4 coordinate ovvero 
le tre coordinate spaziali più quella temporale).
Lo spin viene definito come il momento angolare intrinseco dell'elettrone,
cioè non il moto che l'elettrone compie nell'orbita intorno al nucleo,
ma il moto che esso compie intorno al proprio asse.
Lo spin dell'elettrone intorno al proprio asse non è soggetto alle stesse condizioni che valgono per una particella in moto rotatorio intorno ad un centro.


Le particelle con Spin  semintero (elettroni, protoni, neutroni)
sono chiamate FERMIONI,
quelle con Spin intero (fotoni)
sono chiamate BOSONI.

E' una caratteristica particolare della natura il fatto che tutte le particelle elementari che costituiscono la materia siano fermioni,mentre le particelle elementari responsabili delle forze che tengono uniti i fermioni sono tutte bosoni.
Quindi per esempio i fotoni trasmettono la forza elettromagnetica che tiene legate tra loro le particelle cariche elettricamente.
La materia, perciò, è un insieme di fermioni tenuto insieme da forze trasmesse da bosoni.

 I fermioni seguono la statistica di Fermi-Dirac,
mentre i bosoni seguono la statistica di Bose-Einstein.

Secondo il principio di esclusione di Pauli non è possibile che due elettroni dello stesso sistema possano avere tutti e quattro i numeri quantici uguali.

Quindi ne consegue che il principio di Pauli vale solo ed esclusivamente per i fermioni.
Se è vero questo i livelli energetici dei bosoni possono essere possono essere popolati da un numero illimitato di bosoni!


Questo ha una conseguenza in particolar modo quando la temperatura si avvicina a quella dello zero assoluto...0°K.


Spero che tutto questo girare non vi abbia fatto venire il mal di testa
il mio purtroppo avendo la febbre è rimasto intatto!
Qui gira ancora tutto...
e non solo la testa!