b'\n_START_ARTICLE_\nJedrska magnetna resonanca\n_START_PARAGRAPH_\nJ\xc3\xaadrska magn\xc3\xa9tna reson\xc3\xa1nca je fizikalni pojav, ki opisuje interakcijo magnetnih momentov atomskih jeder z elektromagnetnim poljem s frekvenco enako lastni frekvenci jeder. Pri tem merimo magnetne lastnosti snovi posredno, prek absorbiranega in izsevanega elektromagnetnega sevanja. Pogosto se za jedrsko magnetno resonanco uporablja kratica NMR, ki izhaja iz angle\xc5\xa1kega izraza nuclear magnetic resonance._NEWLINE_Pojav sta leta 1946 neodvisno odkrila Felix Bloch in Edward Mills Purcell in za njegovo okritje leta 1952 skupaj prejela Nobelovo nagrado za fiziko._NEWLINE_Jedrska magnetna resonanca je spektroskopska tehnika, s katero lahko dolo\xc4\x8dimo fizikalne, kemijske in elektronske lastnosti molekul. Slu\xc5\xbei tudi kot osnova za slikanje z magnetno resonanco. NMR najdemo tudi med predlaganimi tehnikami za gradnjo kvantnih ra\xc4\x8dunalnikov.\n_START_SECTION_\nDelovanje jedrske magnetne resonance\n_START_PARAGRAPH_\nVzorec vstavimo v stati\xc4\x8dno magnetno polje. Antena (navadno kar tuljava, ki obdaja vzorec) obseva vzorec z radijskimi valovi. Pri dolo\xc4\x8deni frekvenci atomska jedra v vzorcu absorbirajo valovanje in ob tem preidejo iz osnovnega v vzbujeno stanje. Po dolo\xc4\x8denem \xc4\x8dasu se jedra vrnejo v osnovno stanje in ob tem izsevajo elektromagnetno valovanje, kar zaznamo s tuljavo. Merimo lahko, kolik\xc5\xa1en del prejete energije so jedra izsevala nazaj, ter po kolik\xc5\xa1nem \xc4\x8dasu._NEWLINE_Za poskus z jedrsko magnetno resonanco potrebujemo jedra, ki imajo od ni\xc4\x8d razli\xc4\x8den magnetni moment. Tak\xc5\xa1na jedra morajo imeti liho \xc5\xa1tevilo protonov ali nevtronov, npr. \xc2\xb9H, \xc2\xb2H, \xc2\xb9\xc2\xb3C, \xc2\xb9\xe2\x81\xb5N, \xc2\xb3\xc2\xb9P, \xc2\xb9\xe2\x81\xb9F._NEWLINE_Interakcija atomskih jeder z magnetnim poljem zajema tako klasi\xc4\x8dne kot kvantnomehanske pojave, kar vodi v dva razli\xc4\x8dna opisa nekaterih delov procesa. V nadaljevanju bomo obravnavali obe interpretaciji.\n_START_SECTION_\nJedrska precesija\n_START_PARAGRAPH_\nV klasi\xc4\x8dni sliki si lahko atomsko jedro predstavljamo kot nabito vrte\xc4\x8de se telo, ki se obna\xc5\xa1a kot drobcen magnet. Zunanje magnetno polje, v katerega vstavimo vzorec, povzro\xc4\x8da navor na magnetni moment jedra, s katerim ga \xc5\xbeeli obrniti v smer zunanjega polja. Ker pa se jedro ob tem \xc5\xa1e vrti, se ne obrne v smer zunanjega polja, ampak za\xc4\x8dne okrog te smeri precesirati z zna\xc4\x8dilno frekvenco, imenovano Larmorjeva frekvenca. Kot med smerjo magnetnega momenta jedra in smerjo zunanjega magnetnega polja pa je zaradi kvantizacije vrtilne koli\xc4\x8dine jedra kvantiziran. V primeru jedra vodika \xc2\xb9H, ki ima spin 1/2, je lahko magnetni moment bodisi obrnjen v smer magnetnega polja, bodisi v nasprotno smer. Obe orientaciji se razlikujeta po energiji, energijska razlika med tema stanjema je 2\xce\xbcB, pri \xc4\x8demer je \xce\xbc magnetni moment jedra, B pa gostota magnetnega polja. Kadar vzorca ne obsevamo z elektromagnetnim valovanjem, je v smer magnetnega polja usmerjeno malenkostno ve\xc4\x8d jeder kot v nasprotno smer._NEWLINE_Kljub temu, da je magnetni moment posameznega jedra kvantiziran, pa se magnetizacija, ki je vektorska vsota velikega \xc5\xa1tevila magnetnih momentov jeder, obna\xc5\xa1a kot klasi\xc4\x8dna koli\xc4\x8dina. Usmerjena je v smer zunanjega magnetnega polja, njena velikost pa je premo sorazmerna gostoti magnetnega polja.\n_START_SECTION_\nVzbujanje\n_START_PARAGRAPH_\nKo na anteno priklju\xc4\x8dimo izmeni\xc4\x8dno elektri\xc4\x8dno napetost, ta v vzorcu ustvari izmeni\xc4\x8dno magnetno polje B\xe2\x82\x81 (ki ga ne smemo zamenjevati s prej opisanim stati\xc4\x8dnim magnetnim poljem). Kvantnomehansko si lahko magnetno polje predstavljamo kot me\xc5\xa1anico enakega \xc5\xa1tevila levo- in desnosu\xc4\x8dnih fotonov z energijo, premo sorazmerno frekvenci valovanja. \xc4\x8ce je energija fotonov ravno enaka energijski razliki med obema orientacijama magnetnega momenta jedra v stati\xc4\x8dnem magnetnem polju, foton pa je pravilno su\xc4\x8den, lahko foton, ki interagira z jedrom, povzro\xc4\x8di, da to absorbira foton in zamenja orientacijo._NEWLINE_Klasi\xc4\x8dno gledano lahko magnetno polje B\xe2\x82\x81 razstavimo kot superpozicijo dveh komponent, od katerih se ena vrti okoli smeri zunanjega stati\xc4\x8dnega magnetnega polja v smeri urinega kazalca, druga pa v nasprotni smeri. \xc4\x8ce je frekvenca vrte\xc4\x8dega se magnetnega polja ravno enaka frekvenci precesije jeder, komponenta, ki se vrti v isti smeri kot precesira magnetizacija, deluje nanjo z navorom, ki spremeni kot med magnetizacijo in smerjo zunanjega stati\xc4\x8dnega magnetnega polja.\n_START_SECTION_\nRelaksacija\n_START_PARAGRAPH_\nVzorec je po tem, ko vzbujevalni signal preneha, v vzbujenem stanju. Jedra ob vrnitvi v osnovno stanje izsevajo elektromagnetno valovanje. Temu procesu pravimo relaksacija in je obrnjen proces od malo prej opisanega procesa vzbujanja. Izsevano valovanje ima isto frekvenco kot vzbujevalni signal, in ga lahko zaznamo z isto anteno._NEWLINE_Pri relaksaciji lo\xc4\x8dimo dva razli\xc4\x8dna pojava. Spinsko-mre\xc5\xbena relaksacija ali longitudinalna relaksacija opisuje vra\xc4\x8danje magnetizacije po prenehanju vzbujevalnega signala v ravnovesno stanje, torej v smer zunanjega magnetnega polja. Karakteristi\xc4\x8dnemu \xc4\x8dasu pravimo spinsko-mre\xc5\xbeni relaksacijski \xc4\x8das in ga ozna\xc4\x8dimo s T\xe2\x82\x81. Spinsko-mre\xc5\xbena relaksacija opisuje, kako hitro oddajajo jedra z magnetnim dipolom prejeto energijo okolici._NEWLINE_Signal pa v praksi pada hitreje, kot bi napovedala le spinsko-mre\xc5\xbena relaksacija, ker jedra \xc4\x8dutijo magnetno polje drugih jeder, kar zmoti njihovo fazno povezavo. Pojavu pravimo spinsko-spinska relaksacija, odgovarjajo\xc4\x8demu karakteristi\xc4\x8dnemu \xc4\x8dasu pa spinsko-spinski relaksacijski \xc4\x8das in ga ozna\xc4\x8dujemo s T\xe2\x82\x82. Za razliko od spinsko-mre\xc5\xbene relaksacije, ki opisuje vra\xc4\x8danje magnetizacije v smer zunanjega polja, opisuje spinsko-spinska relaksacija zmanj\xc5\xa1evanje pravokotne komponente magnetizacije, zato temu procesu pravimo tudi transverzalna relaksacija.'