Elementary and advanced quantum mechanical treatment of description of nuclear magnetic resonance and relaxation.
Last update: prof. RNDr. Marek Procházka, Ph.D. (05.05.2019)
Elementární i pokročilé kvantově mechanické přístupy užívané k popisu jaderné magnetické rezonance a relaxace.
Aim of the course -
Last update: T_KFNT (11.04.2008)
Elementary and advanced quantum mechanical treatment of description of nuclear magnetic resonance and relaxation.
Last update: T_KFNT (11.04.2008)
Elementární i pokročilé kvantově mechanické přístupy užívané k popisu jaderné magnetické rezonance a relaxace.
Course completion requirements -
Last update: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (26.05.2020)
Credit is awarded for active participation in exercises and for assigned homeworks. Obtaining the credit is a condition for admission to the exam. The course ends with an oral exam.
Last update: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (30.04.2020)
Předmět se zakončuje ústní zkouškou. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je získání zápočtu. Zápočet se uděluje za aktivní účast na cvičení a za vypracování zadaných domácích úkolů.
Je pravděpodobné, že se značná část zkoušek či zápočtů může konat distanční formou. Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.
Literature -
Last update: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (26.05.2020)
Literature
C.P.Slichter, Principles of magnetic resonance, Springer 1990
M.Goldman, Quantum Description of High Resolution NMR in Liquids, Oxford Univ. Press 2002 ?
M.H.Levitt, Spin Dynamics, Wiley 2001
T.C.Farrar, J.E.Harriman, Density Matrix Theory and Its Applications in NMR Spectroscopy, The Farragut Press 1991
G.D.Mateescu, A.Valeriu, 2D NMR Density Matrix and Product Operator Treatment, A Solomon Press Book 1993
Last update: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (26.05.2020)
The exam is oral, the questions are asked according to the syllabus, the requirements correspond to the scope of the subject. The exam may also include a presentation of the solution to the problem. Credit is a condition for the exam.
Last update: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (30.04.2020)
Zkouška je ústní, otázky jsou kladeny dle syllabu, požadavky odpovídají rozsahu výkladu. Zkouška může zahrnovat i prezentaci řešení zadaného problému.
Je pravděpodobné, že se značná část zkoušek či zápočtů může konat distanční formou. Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.
Zápočet je podmínkou ke zkoušce.
Syllabus -
Last update: T_KFNT (23.05.2003)
1. Introduction
Nuclear spin and magnetic moment. Zeeman splitting. Energetic levels, resonant transitions, Larmor frequency. Population.
2. Properties of spin operators
Commutation relations. Matrices of spin operators. Rotation operators. Examples of manipulation of spin operators.
3. Quantum statistical mechanics treatment
Quantum statistic ensemble. Density matrix. Evolution equation for the density matrix. Time evolution of a mean value of a physical quantity. Density matrix at thermal equilibrium. Description of Zeeman interaction, effect of radiofrequency field, chemical shift, indirect coupling. Free precession signal.
5. Multiple quantum coherence
Correspondence of k-quantum coherence to density matrix elements. Methods of production of mult-Q coherence, evolution period, conversion, observation with mode separation. Multiquantum filtered COSY.
3. Přístup statistické kvantové mechaniky
Kvantový statistický soubor. Matice hustoty. Rovnice vývoje matice hustoty. Časový vývoj střední hodnoty měřené fyzikální veličiny. Matice hustoty v tepelné rovnováze. Popis zeemanovské interakce, vlivu radiofrekvenčního pole, chemického posunu, nepřímé vazby. Signál volné precese.
4. 2D spektroskopie
Metoda dvojí Fourierovy transformace. J- spektroskopie homo a heteronukleární. Korelační spektroskopie hetero-, homonukleární (COSY). Přenos polarizace, zesílení pro málo citlivá jádra.
5. Multikvantová koherence
Souvislost k-kvantové koherence a elementu matice hustoty. Metody přípravy multikvantové koherence, vývojová perioda, konverze, separování modů. Multikvantová filtrovaná COSY metoda..
