Ydre magnetfelt og spin

Parallelt: Nukleonens Nord vender mod syd for det ydre magnetfelt, og nukleonens S vender mod N for magnelfeltet
Antiparallelt: Nukleonens S vender mod det ydre magnetfelts S og omvendt.

Ups, der er tilsyneladende ca. lige så mange af høj/lav energi-nukleonerne.

"At room temperature, the number of spins in the lower energy level, N+, slightly outnumbers the number in the upper level, N-."
http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/inside.htm

Men det ændrer sådan set ikke på mit spørgsmål: Hvorfor er der overhovedet nogle med højenergi?

Der er noget som hedder Boltzmann fordeling. Det er forklaringen på hvorfor alle spinnene ikke havner i den laveste energi tilstand. Det er rent termisk excitation at der vil være spin i den "høj" energetiske tilstand.

N-/N+ = e^(-dE/kT)

hvor N- er højenergi, og N+ er lav energi tilstand.

k er Boltzmann konstanten, T er temp i kelvin, og dE er energiforskellen mellem de to tilstande. Den er meget lille og derfor vil der være næsten lige mange spin i de to tilstande.

Ved 25 C er N-/N+ meget tæt på 1. Men det er åbenbart tilstrækkelig nok til at der kan ske excitation fra lav til højenergi (radiobølger), og som igen kan udsendes ved henfald, og så kan en modtager opfange den nye radiostråling og omsætte det til et signal.

Der kan dog ske det at N-/N+ bliver præcis 1, og så har man det tilfælde man kalder mætning. Der kan ikke ske yderligere absorption af stråling. SÅ er man nødt til at vente til at Boltzmann fordelingen har indtsillet sig igen før der kan ske absorption igen.

Svagt relateret, men dog udaf en tangent, idet det er temperaturbegrebet det drejer sig om, er #12 i en ældre tråd:

https://www.studieportalen.dk/Forums/Thread.aspx?id=182899

Ok... og iø spændende tråd i #4, selvom jeg nok lige skal nærlæse den lidt mere :)