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Blindage du proton

Blindage du proton par les électrons : définition et déplacement du signal RMN. Créé par Jay.

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Transcription de la vidéo

avant de rentrer dans le détail du blindage du proton il nous faut revoir un petit peu de physique alors disons qu'on a un courant électrique qui va circuler dans une boucle ici donc là je notais grandi l'intensité du courant électrique qui circulent et que je regarde cette boucle par lé dessus donc je place mon oeil ici et je regarde comme ce sillage il m'a vue de dessus donc mon intensité iman courant il va circuler dans le sens des aiguilles d'une montre en physique le courant y représente le déplacement de charges positives et le déplacement de charge électrique induit un champ magnétique et on peut trouver la direction de ce champ magnétique en utilisant une version simplifiée de la règle des 3 doit donc je me place ici je veux placer mon courant y comme ceux ci pour qu'il soit plus facile pour mon dessin je place le pouce de ma main droite comme ceux ci donc là c'est le pousser ma main droite ici on imagine que c'est le dos de ma main et donc j'ai une seule possibilité pour plier mes doigts c'est vers le bas donc là si je dessine voilà le reste de ma main avec mes doigts plié mais doit pointent vers le bas donc je représente ceci par des petites croix ici qui symbolise le fait qu'on va vers le bas donc quand je regarde vers le dessus je vois donc mon champ magnétique qui va pointer vers le bas donc si je le prends orange ici sur ce schéma mon champ magnétique pointe comme ceux ci une noté grand baie en réalité en physique ce ne sont pas des charges positives qui se déplacent mais des électrons donc les électrons sont des particules chargées négativement donc ils se déplacent dans le sens inverse ici du courant comme ceux ci c'est à dire vu de dessus dans le sens inverse des aiguilles d'une montre voilà pour ce petit rappel du physique maintenant on va s'intéresser un proton donc cette particule ici chargée positivement que je vois ici qu'on va mettre dans un champ magnétique b 0 et on a une certaine densité électronique autour du proton qui va circuler donc ça je le représente par des électrons qui circulent ici tout autour de notre proton cette circulation d'électrons va donc induit un champ magnétique qu'on appelle b induits qui est donc comme ceci d'après ce que j'ai vu justifie donc ce b induits qui est opposé aux champs magnétiques externe que j'applique au milieu et ce phénomène on l'appelle le dia magnétisme donc ce proton cette sphère chargée positivement ici elle va ressentir un certain champ magnétique global qui va être la résultante du champ magnétique des zéros et du champ magnétique induits par la circulation la densité électronique autour de lui donc si je dessine ici comme ceci je vais redessiné mon b 0 à côté mon bep induit comme ceux ci vient le champ qui va être effectivement ressenti par mon proton c'est la résultante de ces deux vecteurs c'est à dire comme ceux ci que je note b f pour ben est effectif le champ magnétique effectivement ressenti par le proton et quand je regarde le sens des vecteurs au niveau de leurs normes de la valeur de b effectif c'est donc b0 moimbé induit donc ce champ magnétique induit va en fait avoir un effet un peu d'écrans du champ magnétique extérieur pour le proton qui va ressentir un champ magnétique global altéré plus petit que le chant bge héros qu'on applique à cause de la présence de ce champ magnétique induit donc c'est un phénomène d'écran qu'on appelle en fait le blindage c'est le blindage du proton et si on augmente la densité électronique autour du proton et bien on va augmenter ce phénomène d'écran puisqu'on va augmenter la valeur du champ magnétique induits et on va alors diminuer le champ magnétique effectivement ressenti par ce proton plus la densité électronique augmente autour du proton plus on augmente l'effet d'écran plus on augmente le blindage du proton est donc plus on diminue le champ magnétique ressenti globalement parce proton alors on va voir deux exemples pour illustrer ceci d'abord un proton tout seul donc on imagine qu'on le place dans un champ magnétique externe des 0 ce proton tout seul il n'a aucune identité électronique autour de lui viens donc aucun blindage il voit totalement le champ magnétique b verrou extérieur appliqué au milieu on dit qu'il est complètement des blindés et d'après la vidéo précédente on sait que le champ magnétique qui va être ressenti par le proton va avoir un impact sur la différence d'énergie entre les états de spin alpha et bêta donc on a un certain écart entre les niveaux spinal fassent qu'une bêta pour ce proto est maintenant là s'intéresser à un autre proton qui lui est impliqué dans une liaison carbone hydrogène dans une molécule donc il a une certaine densité électronique autour de lui ce qui signifie qu'il ya une certaine dans cette électronique qui circulent autour de lui et donc un champ magnétique qui va s'opposer avec zéro un champ magnétique induits par la circulation de cette densité électronique autour de protons et on va donc diminuer le champ effectivement ressenti par ce protons dans la vidéo précédente on allait parler de ce qui se passait si on modifiait le champ magnétique ressenti donc si on diminue le champ magnétique ressentie par un proton on va alors diminuer la delta e la différence d'énergie entre les niveaux de spin alpha et bêta donc pour ce proto ici que je mette en orange j'ai des niveaux de spin alpha et bêta plus proche en énergie que pour ce proto qui est complètement des blindés et on a rappelé dans la vidéo précédente qu'on avait un lien direct entre l'énergie et la fréquence absorbé puisque e égal avenue une relation de proportionnalité directement entre l'énergie la fréquence donc si on diminue la différence d'énergie l'écart d'énergie entre ces deux niveaux on va également diminuer la fréquence d'absortion correspondante par conséquent un proton blindés va absorber à des fréquences plus basses qu'un proton des blindés et c'est vraiment ça qu'il faut avoir en tête quand on regarde un spectre rmn voilà ce qu'on peut obtenir sur un spectres rmn ultra-simplifié donc ici en haut on a le spectre qui vous responchons qui complètement des blindés et six en bas ce qui correspond aux protons qui est blindé je veux défendre un petit peu pour par écrire en dessous du spectre donc ça signifie que plus je vais vers la gauche du spectre ici plus j'ai des protons qui sont des blindés donc plus le champ magnétique ressenti est important plus donc le delta a eu entre les niveaux de spin est important et donc plus la fréquence absorbée est importante donc quand je vais vers la gauche du spectre je vais vers des fréquences d'absortion plus haute je descends dans un petit peu plus je demande donc la fréquence d'absortion et donc plus jouer vers la droite du spectre plus je vais avoir des protons qui sont blindés c'est dire qu'on va diminuer le champ magnétique qui est ressenti donc diminuer le delta e la différence d'énergie entre des états de spin alpha et bêta et donc diminuer la fréquence absorbé par le proton donc on va avoir des fréquences qui diminue donc là on a plutôt des hautes fréquences là plutôt des basses fréquences donc c'est ça le principe de fonctionnement de la rmn du proton a transformée de fourier on a en fait un champ magnétique l'extérieur qui constants on soumet l'échantillon à des pulsations qui contiennent des gammes de fréquences qui correspond à des delta e en fait les différences d'énergie et quand le proton va revenir à son état d'énergie de plus bas son état du spin alpha la machine rmn va enregistrer en fait ce signal c'est ça qu'on va retrouver sur le spectre m il a fortiori des fréquences différentes donne donc lieu à des signaux différents alors il est aussi parfois possible de trouver dans certains ouvrages dans certains exercices des spectres qui ont été réalisés avec des machines rmn plus anciennes pour laquelle le fonctionnement était différent dans ce cas là en fait avant on envoyait à une fréquence constante et on faisait varier la puissance du champ magnétique extérieur donc sur les spectres obtenu plus on va vers la droite plus on a un champ magnétique extérieur appliquée qui est important donc vers la droite n'a plus tôt les champs magnétiques fort et puis plus on va vers la gauche plus on en fait des champs magnétique appliqué qui sont faibles donc ça c'est utile à connaître on peut trouver parfois ces dénominations sur des spectres dans certains exercices ou dans certains avions voilà donc on a parlé ici de deux protons incomplètement des blindés et un blindé avec deux environnements différents qui nous permettent donc d'obtenir deux signaux différents et bien distincts mais si on a deux proton qui sont dans le même environnement on n'obtiendra qu'un seul signal pour ces deux proton et c'est ça dont on va parler dans la vidéo suivante