Al realizar un experimento para observar la resonancia de espín electrónico, utilizamos moléculas de DPPH, ya que contienen un electrón no apareado en uno de los átomos N.
Mi pregunta es, ¿por qué no se pueden utilizar electrones libres en este experimento? ¿Qué tiene de malo un haz de electrones o un metal?
Cualquier ayuda será muy apreciada.
La cuestión física que le interesa es el efecto Zeeman que eleva la degeneración de los estados energéticos. Para ello se necesita un electrón no apareado que esté fuertemente ligado en un sistema.
Un electrón libre es... libre. No se puede ver la división de estados energéticos si no hay energías cuantizadas. (Ver electrón libre Láser para algo similar que ocurre si los electrones están libres).
En un metal, la situación vuelve a ser similar. Los electrones de la banda de conducción son estados deslocalizados de todo el cristal. De nuevo, tienes un sistema no ligado que reaccionaría al campo magnético externo y que, por tanto, no muestra el efecto que buscas.
Y lo que es más importante, la ESR es un experimento fácil de realizar para el que se puede calcular la teoría con una cantidad razonable de trabajo. En él se ponen en práctica dos importantes conceptos de la mecánica cuántica: la adición del momento angular y la teoría de perturbaciones degeneradas.
Permítanme subrayar de nuevo que lo importante es que se puede pedir a un estudiante que realmente calcular una expectativa del factor de Landé y la división de energía que luego aparecen en el experimento .
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