تشدید پارامغناطیسی الکترون

تشدید پارامغناطیس الکترون (به انگلیسی: Electron paramagnetic resonance یا EPR) یک تکنیک طیف‌بینی آشکار کنندة مواد دارای الکترون جفت‌نشده است. لذا غالباً ESR ( تشدید اسپین الکترون ) نیز نامیده می شود. آزمایش تشدید پارا مغناطیس الکترون EPR، را می توان به صورت جذب تشدیدی انرژی ماکروویو در گونه‌های پارا مغناطیس بوسیلة گذار اسپین یک الکترون جفت‌نشده از یک تراز انرژی به تراز انرژی بعدی در حضور یک میدان مغناطیسی قوی تعریف کرد . اولین تجربة EPR بوسیلة زاویسکی در سال ۱۹۴۵ انجام شد. EPR اسپکتروسکپی به دو روش پالسی و پیوسته انجام می‌شود.

آشنایی با کارکرد

EPR یک تکنیک تشدید مغناطیسی شبیه NMR، تشدید مغناطیسی هسته، است. با این تفاوت که بجای گذارهای هسته ای در نمونه گذارهای الکترون جفت‌نشده را در میدان مغناطیسی مورد آشکارسازی قرار می دهد. ممان مغناطیسی رفتار الکترون را همانند یک میلة آهنربای کوچک می کند. هنگام فراهم آمدن یک میدان مغناطیسی خارجی، الکترونهای پارامغناطیس می توانند در یک راستای موازی به صورت هم جهت و خلاف جهت میدان مغناطیسی اعمالی قرار گیرند. بدین سبب دوسطح انرژی مجزا برای الکترونهای جفت‌نشده به وجود می آید، که در وهلة اول تعداد آنها که در خلاف جهت هستند بیشتر از آنهایی که هم جهت هستند خواهد بود. با به کار بردن یک فرکانس ثابت از تشعشع ماکروویو تعدادی از الکترونهای سطح انرژی پایین به سطح انرژی بالا برانگیخته می شوند. برای اتفاق افتادن این گذار باید میدان مغناطیسی خارجی با یک قدرت خاص وجود داشته باشد . آنچنانکه اختلاف سطح انرژی بین سطح پایین و بالایی دقیقاً با فرکانس ماکروویو هماهنگ باشد . برای رسیدن به چنین شرایطی مقادیر مختلف میدان مغناطیسی را با ثابت نگاه داشتن فرکانس ماکروویو جاروب می کنیم . در شرایطی که میدان مغناطیسی و فرکانس موج ماکروویو کاملاً منطبقند شرایط تشدید محقق می شود.

EPR تنها وسیله ای است که قادر به آشکار سازی الکترون جفت‌نشده بصورت تمایز ناپذیر می باشد. دیگر روشها مثلاً فلورسانس ممکن است شواهد غیر مستقیمی از رادیکالهای آزاد فراهم آورند ولی EPR دارای توانایی بی مانندی در شناسایی ویژگیی پارامغناطیس می باشد.نمونه‌های EPR نسبت به شرایط محیطی حساس می باشند، لذا قابلیت مشخص نمودن ساختار مولکولی نزدیک به الکترون جفت نشده را فراهم می آورد. بعضی از مواقع طیف EPR تغییرات شکلی عجیبی را نمایش میدهد که بیانگرفرایندهای دینامیکی همچون حرکت یاجریان مولکولهاست.

تشدید پارامغناطیسی الکترون به روش پالسی

زبان های دیگر
беларуская (тарашкевіца)‎: Электронны парамагнітны рэзананс
norsk nynorsk: Elektronspinnresonans
srpskohrvatski / српскохрватски: Elektronska paramagnetna rezonanca