專技高考-藥師(一)藥物分析與生藥學(含中藥學)107 年第 10 題單選題
下列何者會造成1H-NMR中電磁波頻率的改變?
A正確答案
1H-NMR 的共振頻率由拉莫頻率公式 ν = (γ / 2π) * B0 決定,對特定原子核(如1H)而言,只有外加磁場強度(B0或H0)是變數。
為什麼答案是 A
Ho(或Bo)代表外加磁場強度。根據拉莫頻率公式,共振頻率與外加磁場強度成正比,因此改變磁場強度會直接改變電磁波頻率。
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完整詳解
Pro · 無限重點 1H-NMR 的共振頻率由拉莫頻率公式 ν = (γ / 2π) * B0 決定,對特定原子核(如1H)而言,只有外加磁場強度(B0或H0)是變數。
記住公式 ν ∝ B0。對於同種原子核(1H),其本身的物理性質都是常數,只有外加磁場能改變頻率。
逐選項分析
A✓ 正確
Ho(或Bo)代表外加磁場強度。根據拉莫頻率公式,共振頻率與外加磁場強度成正比,因此改變磁場強度會直接改變電磁波頻率。
B✕ 陷阱
µ 代表磁矩(magnetic moment)。對於特定的原子核(如1H),其磁矩是固定的常數,不會改變。
C✕
I 代表自旋量子數(spin quantum number)。1H 的自旋量子數固定為 1/2,屬於原子核的內建常數,無法改變。
D✕
γ 代表旋磁比(gyromagnetic ratio)。這是特定原子核的特有常數,對於1H而言是固定值,不會造成頻率改變。
NMR 核心物理量與符號意義
| 符號 | 中文名稱 | 對特定原子核(如1H)的性質 | 對共振頻率的影響 |
|---|
| B0 (或 H0) | 外加磁場強度 | 變數 (由儀器決定) | 成正比 (決定共振頻率) |
| γ | 旋磁比 | 常數 | 無影響 (固定值) |
| I | 自旋量子數 | 常數 (1H為1/2) | 無影響 (固定值) |
| µ | 磁矩 | 常數 | 無影響 (固定值) |
考生容易忘記拉莫頻率公式中哪些是常數、哪些是變數。題目特別強調「1H-NMR」,意味著原子核種類已經固定,因此所有與該原子核相關的物理性質(γ, I, µ)皆為常數,唯一能改變頻率的只有外界施加的磁場(B0/H0)。