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Blindagem nuclear

Blindagem nuclear por elétrons e como ela desloca um sinal de prótons RMN. Versão original criada por Jay.

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Transcrição de vídeo

[LEGENDA AUTOMÁTICA] antes de entrar em blindagem nuclear nós precisamos rever um pouco de física então vamos dizer que nós temos aqui uma corrente sobre esse look de fio e essa corrente ela está nessa direção aqui eu vou representar essa corrente por e assim se nós estivermos olhando de uma parte superior você vai ter uma visão superior ou seja essa visão da esquerda que é uma visão superior e o movimento da nossa corrente vai ser no sentido horário e na física a corrente era tratada como o movimento de taxas positivas e embora não seja o que está realmente acontecendo mais uma carga móvel cria um campo magnético e aí podemos dizer que a corrente vai criar um campo magnético e nós podemos descobrir a direção do nosso campo magnético usando uma variação da regra da direita então se você coloca a sua mão aqui o seu polegar e está apontando na direção aqui da corrente então nós estamos apontando o nosso polegar para esquerda se você colocar a parte de trás da sua mão direita vai estar mais ou menos assim os seus dedos só podem estar nessa direção e aí os seus dedos eles navegam por esse lopping aqui e nós criamos o nosso campo magnético e essa daqui e vai ser a direção do campo magnético criado pela nossa corrente e aí os seus dedos ele se enrolou no seu look up então de uma visão superior o campo magnético ele está entrando aqui e se você olhar aqui dessa visão ao lado o seu campo magnético ele vai estar nessa direção e eu vou chamar esse campo magnético de b que é o campo magnético criado pela corrente em nosso núcleo de fio que na verdade são elétrons que estão se movendo e como os elétrons eles são carregados negativamente então os elétrons eles vão se mover em uma direção oposta à corrente ou seja os elétrons mover nessa direção e se você olhar de uma visão superior os elétrons ele já está se movendo nessa direção aqui ou seja direção oposta ao da corrente e nesse caso é o sentido anti-horário e é importante essa idéia de mover elétrons criando um campo magnético vamos ver um caso onde temos um próton envolvido e no vídeo anterior nós vimos que nós aplicamos um campo magnético externo que eu vou representar por bezerra zero ou seja esse bebê 0 aqui na presença de um campo magnético externo a densidade eletrônica em torno do nosso próprio ela circula isso quer dizer que se você pensar nisso daqui como sendo um pronto você vai ter os elétrons circulando aqui em volta do nosso próprio e eu vou mostrar o movimento esses elétrons e aí você tem essa densidade de elétrons aqui circulando em todo o nosso próton e essa densidade de elétrons ela cria o nosso campo magnético então se os elétrons estão se movendo dessa maneira você pode pensar igualmente aqui e aí o nosso campo magnético ele está descendo como você viu aqui então nós podemos dizer que o campo magnético induzido pelo elétron eles se opõem ao campo magnético aplicado ou seja o campo magnético induzido ele está nessa direção e eu posso chamar esse campo magnético de bim que vai ser o campo magnético induzido e com isso eu posso dizer que este vetou aqui que é o nosso campo magnético induzido ele está oposto a este campo magnético aqui este é um efeito chamado dia magnetismo e uma coisa importante é que este próton aqui ele experimenta um campo magnético geral menor então vamos pensar sobre isso vamos dizer que você tem um campo magnético e certa magnitude que eu vou colocar aqui o campo magnético ac dc a magnitude e eu vou chamar esse campo magnético de bezerra 0 então vamos dizer que a densidade de elétrons ou seja o movimento dos elétrons eles criam um campo induzido que se opõem à o campo geral então eu vou colocar aqui no nosso campo induzido eu vou chamar ele de bim que vai ser o campo induzido e aí o próton ele vai sentir um campo magnético menor e aí eu posso desenhar o campo magnético que vai ser sentido por nosso próprio e ele vai ser um campo magnético aqui menor eu vou chamar isso de campo magnético efetivo ou eu posso chamar isso simplesmente de b e f e aí nós podemos dizer que este campo que o próton cento de fato mas se é igual a o campo magnético aplicado - o campo magnético induzido e aí nós podemos dizer que este próton aqui este núcleo ele está protegido do campo magnético aplicado ou seja este campo aplicado aqui por elétrons e aí nós podemos escrever protegido aqui em cima e aí se você aumentar a sua densidade de elétrons você vai aumentar a proteção desse próton aqui então nós podemos dizer que esta blindagem ou seja esta proteção ela tem um efeito de baixar campo magnético efetivo experimentar tudo pelo nosso próprio então vamos ver mais dois exemplos aqui eu vou começar por esse próton aqui e chega mais e se você pensar este próton ele está totalmente desprotegido isso porque não há elétrons em volta dele e por isso este próton aqui desprotegido ele vai experimentar o campo magnético aplicado total e nós sabemos do vídeo anterior que o campo magnético externo ele provoca os seus estados de rotação alfa e beta para ser separado por uma certa distância a que sendo que é que está o estado de rotação alfa e aqui está o estado de rotação beta e aqui nós temos uma diferença de energia e agora nós vamos olhar para este exemplo aqui e aí nós temos o nosso hidrogênio que é o nosso próton este próton aqui ele está ligado a este carbono e por isso nós temos esses elétrons aqui e por isso nós podemos dizer que este próton ele está protegido isso significa que nós temos uma proteção criada por esses elétrons aqui esses elétrons que estão circulando e isso cria um campo magnético induzido que se opõem a esse campo magnético aplicado aqui e nós podemos dizer que este próton ele sente um campo magnético menor por isso nós dizemos que é um campo magnético efetivo ou seja nós diminuímos o campo magnético aplicado que é experimentado por este próton aqui e no vídeo anterior eu falei o que acontece quando você tem um campo magnético que está diminuindo ou seja a força do campo magnético ela corresponde à diferença entre os estados alfa beta ou seja se você está diminuindo a força do seu campo magnético então você vai diminuir a diferença de energia isso significa que você está diminuindo a sua energia e eu posso representar isso através de um desenho então aqui eu tenho o meu estado de rotação alfa eu vou colocar aqui o meu estado de rotação berta então essa diferença de energia aqui ela vai ser menor do que a anterior e aí eu tenho uma diferença de energia menor e nós sabemos que a energia é igual a constante de planck que eu vou chamar dh vezes a freqüência isso significa que se nós diminuirmos a nossa energia então nós vamos diminuir a nossa freqüência e aí podemos concluir que a energia e freqüência elas são diretamente proporcionais ou seja se você diminui a sua energia então você vai diminuir a sua freqüência então o próton protegido ele absorve uma freqüência mais baixa do que um próton desprotegido então o próton desprotegido ele corresponde a uma maior diferença de energia que corresponde a uma maior freqüência então é por isso que precisamos pensar quando estamos examinando o espectro de rmn e eu fiz um desenho aqui de um espectro rmn e no meu desenho quero que você perceba que aqui nós temos um deles protegido o espectro deixe protegido e aqui nós temos do outro lado eu vou colocar em vermelho aqui nós temos um protegido novamente só que não é um espectro real eu só estou colocando isso para ajudar você a pensar no que está acontecendo e para nosso exemplo do desprotegido que nós vimos lá o nosso a mais e se nós colocarmos isso aqui no nosso espectro isso significa que se você vai mais para a esquerda significa que você está se deixe protegendo cada vez mais e se você está se diz protegendo cada vez mais você experimenta um campo magnético maior então um campo magnético maior que eu vou colocar aqui vai gerar uma energia uma diferença de energia maior e isso vai gerar uma maior freqüência absorvida então esse sinal aqui no seu espectro que pode representar o seu próprio dh mais ele está mais desprotegido e isso significa que nós temos um sinal com alta freqüência agora se você pensar no seu sinal da direita e este sinal pode representar a nossa outra molécula que estava protegida que eu vou colocar aqui ou seja este próton aqui que representa o nosso sinal e nós podemos pensar que esse o nosso campo ele diminui então a nossa diferença de energia vai diminuir e aí a nossa freqüência absorvida pelo nosso sinal também vai diminuir então se nós temos uma proteção menor estamos andando para a direita isso significa que você vai ter uma freqüência mais baixa quanto mais você anda para a direita então esta é a idéia na transformação de foi e da ressonância magnética nuclear e eu posso colocar aqui simplesmente te efe rmm eu falei sobre esta ideia no vídeo anterior então em tf rn você está segurando o campo magnético externo constante e você está pegando a mostra com um pequeno curso com uma gama de frequências e essas frequências elas correspondem à diferença de energia então nós temos uma diferença de energia e quando o próton ele volta ao estado de energia mais baixo a sua máquina drm ele vai te dar este sinal aqui e outra diferença de energia poderia corresponder ao nosso outro sinal eu vou colocar em outra cor ou seja outra diferença de energia poderia te dar este sinal aqui e essa idéia de efe rmm você faz tudo ao mesmo tempo ea sua máquina pode dar o espectro de rmn para rmn anteriores você manter ia à constante de freqüência e irá variar a força dos campos magnéticos resulta que a medida que você vai para a direita você precisa de força de campo magnético então nós chamamos isso de campo nesse caso é o campo superior então à medida que você vai para a esquerda no seu espectro você precisa de força de campo magnético inferior isso é chamado de campo inferior então campo superior e campo inferior são dois termos que você pode ouvir e essas tecnologias são antigas e elas se relacionam com o tipo mais antigo de r ml e nesse vídeo nós vimos dois prótons sendo um próton totalmente desprotegido e um próton totalmente protegido e isso vai nos dar dois sinais diferentes esses diferentes sinais têm freqüência diferente em nosso rmn e aí se você tiver dois prótons em um mesmo ambiente você só deve obter o mesmo sinal e nós vamos falar disso o próximo vídeo