Electronic spin resonance (ESR)

Electronic spin resonance:-
         Region- microwave
It is know as EPR (electronic peramagnetic resonance ) the mechanism EPR IS Similarly NMR both ESR and NMR spectroscopy is called magnetic field are use in both spectroscopy , because magnetic field are use in both spectroscopy
ESR Active species :-
                                      The molecule ions or radical which contain unpaired electron are ESR active because the their total spin quantum number is not zero
By the help of ESR spectroscopy we can determine various species which contain at list one unpaired electron
Note:- NMR spectroscopy use electromagnetic wave  radio waves
ESR spectroscopy use electromagnetic wave -micro wave
Theory of ESR :-
                              If a molecule contain unpaired electron then molecule is ESR active
When we put a molecule in a magnetic field then angular momentum it generated due to the rotation of electron
The magnetic field can orientent in the direction of angular momentum and external magnetic may be parallel anti parallel from each other
The energy of electron in magnetic field which genrate angular momentum can be given as
               E= gBHMs
Where
              -  g = spectroscopic coefficient
                 B= Bohr magneton
                H = applied magnetic field
                 Ms = spin angular quantum number
From it the given energy profile diagram we can say that
The energy strength with Ms= -1/2
as lower energy because the orientation spin angular momentum parallels with applied magnetic field.
The energy strength with Ms = +1/2 as higher energy because the orientation of spin angular momentum and applied magnetic field is anti parallel
So the transition between low energy strength is possible by absorption of energy in microwave region.
The amount of energy which is required for transition is given as-
     ^E = E2-E1
  = 1/2gBHMs-(-1/2gBHMs)
=   ^E = gBHMs
   = hv = gBHMs
๐Ÿ‘‰ESR  Spectrum:-
                                   ESR spectrum is a simple graph which is flowed strength intensity of lines
The intensity of lines depends on obserptoin of energy so the formations of ESR spectrum is represented in the given diagram.
ESR spectrum is always records in first order derivative form because due to the transition in the electronic spin we observe a broad signal in normal ESR obserptoin spectrum. And it is very difficult to find out the spectrum so we plot a graph between slope dy/dx and the strength on the magnetic field is known as first derivative ESR spectra.
Hyperfine splitting in the ESR spectra :-
                                                In unpaired electron on a molecule / ion / radical them itintract various nucleas which have I=not zero
The interaction of electron spin with nuclear spin is known as hyper fine splitting.
The total splitting in ESR can be given as
       (   Total splitting  = 2ni+1)

  Hyperfine splitting :-
                                            Selection rule =
                            Mi=0.      Ms = +_1
The hyperfine splitting in ESR spectra can be explain by the following example
H-atom
Total splitting = 2ni +1
                            2×1×1/2+1
                         = 2
Zero field splitting :=
                                        The molecule which contain unpaired electron is ESR active
The coupling of electron spin with nuclear spin which is called hyperfine splitting.
If a molecule contain two or more unpaired electron then coupling between two electron spin is also take place this type of coupling is called electron -electron coupling and splitting due to this coupling is called zero field splitting.
เค‡เคฒेเค•्เคŸ्เคฐॉเคจिเค• เคธ्เคชिเคจ เค…เคจुเคจाเคฆ: -

         เค•्เคทेเคค्เคฐ- เคฎाเค‡เค•्เคฐोเคตेเคต

เค‡เคธे EPR (เค‡เคฒेเค•्เคŸ्เคฐॉเคจिเค• เคชेเคฐाเคฎैเค—्เคจेเคŸिเค• เคฐेเคœोเคจेंเคธ) เค•े เคฐूเคช เคฎें เคœाเคจा เคœाเคคा เคนै, เคคंเคค्เคฐ EPR IS เค‡เคธी เคช्เคฐเค•ाเคฐ NMR ESR เค”เคฐ NMR เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เคฆोเคจों เค•ो เค•เคนा เคœाเคคा เคนै เคšुंเคฌเค•ीเคฏ เค•्เคทेเคค्เคฐ เคฆोเคจों เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เคฎें เค‰เคชเคฏोเค— เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै, เค•्เคฏोंเค•ि เคฆोเคจों เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เคฎें เคšुंเคฌเค•ीเคฏ เค•्เคทेเคค्เคฐ เค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เค•िเคฏा เคœाเคคा เคนै

เคˆเคเคธเค†เคฐ เคธเค•्เคฐिเคฏ เคช्เคฐเคœाเคคिเคฏां: -

                                      เค…เคฃु เค†เคฏเคจ เคฏा เค•เคŸ्เคŸเคฐเคชंเคฅी เคœिเคจเคฎें เค…เคช्เคฐเค•ाเคถिเคค เค‡เคฒेเค•्เคŸ्เคฐॉเคจ เคนोเคคे เคนैं, ESR เคธเค•्เคฐिเคฏ เคนोเคคे เคนैं เค•्เคฏोंเค•ि เค‰เคจเค•ी เค•ुเคฒ เคธ्เคชिเคจ เค•्เคตांเคŸเคฎ เคธंเค–्เคฏा เคถूเคจ्เคฏ เคจเคนीं เคนोเคคी เคนै

เคˆเคเคธเค†เคฐ เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เค•ी เคฎเคฆเคฆ เคธे เคนเคฎ เคตिเคญिเคจ्เคจ เคช्เคฐเคœाเคคिเคฏों เค•ो เคจिเคฐ्เคงाเคฐिเคค เค•เคฐ เคธเค•เคคे เคนैं เคœिเคจเคฎें เคธूเคšी เคฎें เคเค• เค…เคช्เคฐเค•ाเคถिเคค เค‡เคฒेเค•्เคŸ्เคฐॉเคจ เคนोเคคा เคนै

เคจोเคŸ: - เคเคจเคเคฎเค†เคฐ เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เคตिเคฆ्เคฏुเคค เคšुเคฎ्เคฌเค•ीเคฏ เคคเคฐंเค— เคฐेเคกिเคฏो เคคเคฐंเค—ों เค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เค•เคฐเคคे เคนैं

ESR เคธ्เคชेเค•्เคŸ्เคฐोเคธ्เค•ोเคชी เคตिเคฆ्เคฏुเคค เคšुเคฎ्เคฌเค•ीเคฏ เคคเคฐंเค— -micro เคฒเคนเคฐ เค•ा เค‰เคชเคฏोเค— เค•เคฐเคคे เคนैं







Comments

Popular posts from this blog

scattering of neutrons by solids and liquids ppt

Electron diffraction technique

Spin system