PředmětyPředměty(verze: 898)
Předmět, akademický rok 2021/2022
  
Metody magnetické rezonance v biofyzice - NBCM112
Anglický název: Magnetic Resonance Methods in Biophysics
Zajišťuje: Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2021
Semestr: letní
E-Kredity: 4
Rozsah, examinace: letní s.:3/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Virtuální mobilita / počet míst: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: Mgr. Václav Římal, Ph.D.
prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Biofyzika a chemická fyzika
Anotace -
Poslední úprava: G_F (07.01.2003)
Metody magnetické rezonance. Fenomenologický popis. Magnetická interakce jader a elektronů, kvadrupólová interakce. Spektra NMR vysokého rozlišení.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: T_KFNT (11.04.2008)

Základní kurs metod magnetické rezonance.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (30.04.2020)

Ústní zkouška. Je pravděpodobné, že se značná část zkoušek může konat distanční formou. Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.

Literatura
Poslední úprava: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (14.02.2017)

Materiály k přednáškám

Prosser V. a kol., Experimentální metody biofyziky, Academia Praha 1989

Englich J., Sedlák B., Pilař J., Experimentální metody biofyziky II, skriptum MFF UK, Praha 1984

Hore P. J., Nuclear Magnetic Resonance, Oxford Sci. Publ. 2000 a pozdější vydání

Keeler J., Understanding NMR spectroscopy, Wiley 2011 (2nd edition)

Friebolin H., Basic One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy, Wiley 2010 (5th edition)

Macomber R. S., A Complete Introduction to Modern NMR Spectroscopy, J. Wiley & Sons, New York 1997

Sanders J. K. M., Hunter B. K., Modern NMR Spectroscopy - A Guide for Chemists, OUP Oxford 1993

Cavanagh et al., Protein NMR Spectroscopy, Principles and Practice, Elsevier 2006 (2nd edition)

Gunther H., NMR Spectroscopy (Basic Principles, Concepts and Applications in Chemistry), J. Wiley & Sons, 1995

Slichter C.P., Principles of Magnetic Resonance, rev. vyd. Springer Verlag, Berlin 1990

Abragam A., Principles of Nuclear Magnetism, Oxford Science Publications, Clarendon Press, 1986

Ernst R. R., Bodenhausen G., Wokaun A., Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimensions, Claredon Press, Oxford 1987

Loesche A., Kerninduktion, Deutscher Verlag d. Wissensch., Berlin 1957

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: 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 zadané úlohy.

Je pravděpodobné, že se značná část zkoušek může konat distanční formou. Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.

Sylabus -
Poslední úprava: prof. RNDr. Helena Štěpánková, CSc. (14.02.2017)
1. Úvod
Princip metody magnetické rezonance, základní charakteristika. Teorie lineární odezvy. Elektromagnetické momenty elektronu, elektronové soustavy a jádra. Gyromagnetická částice ve statickém a radiofrekvenčním magnetickém poli. Paramagnetismus souboru slabě interagujících částic. Spin-mřížková a spin-spinová relaxace.

2. Fenomenologický popis
Formulace Blochových rovnic (BR). Stacionární a pulsní řešení. Šířka čáry, nehomogenní rozšíření. Signál volné precese (FID), spinové echo, víceimpulzové excitace, měření relaxačních dob.

3. Experimentální technika
Obecná charakteristika, excitace a detekce signálu, zpracování dat. Mikrovlnný spektrometr, pulzní spektrometr NMR.

4. Princip prostorového zobrazení (NMR Imaging).

5. NMR v kondenzovaných látkách
Dipól-dipólová interakce, časové středování v kapalinách. Řešení pro pevnou látku, jednoduché konfigurace spinů, metoda momentů. Metody vysokého rozlišení v pevných látkách.

6. Magnetická interakce jader a elektronů
Metoda spinového hamiltoniánu. Hyperjemná interakce. Diamagnetické a paramagnetické stínění - chemický posuv, nepřímá spin-spinová interakce, projevy ve spektrech pevných látek a kapalin.

7. Spektra NMR vysokého rozlišení v kapalinách
Analýza spekter. Aproximace ekvivalentních jader, spektra typu AkXl. Dekapling, transfer polarizace, nukleární Overhauserův jev. Studium dynamických procesů. Vliv paramagnetických atomů.

8. 2D NMR spektroskopie
Základní koncepce. Rozlišená a korelovaná spektra.

9. Kvadrupólová interakce
Projevy kvadrupólové interakce ve spektrech NMR ve spektrech pevných látek a kapalin.

10. Elektronová paramagnetická (spinová) rezonance (EPR, ESR)
Spektra EPR (ESR). Spinový hamiltonián. Hyperjemná struktura spekter. Spektra volných radikálů v roztoku.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK