Estreitamento de movimento - Motional narrowing
Na física e na química , o estreitamento do movimento é um fenômeno em que uma certa frequência ressonante tem uma largura de linha menor do que a esperada, devido ao movimento em um sistema não homogêneo. A descoberta do estreitamento do movimento foi atribuída a Nicolaas Bloembergen durante seu trabalho de tese na década de 1940
Exemplo: espectroscopia de NMR
Um exemplo comum é NMR . Nesse processo, o spin nuclear de um átomo começa a girar, com a frequência de rotação proporcional ao campo magnético externo que o átomo experimenta. No entanto, em um meio não homogêneo, o campo magnético geralmente varia de ponto a ponto (dependendo, por exemplo, da suscetibilidade magnética dos átomos próximos), de modo que a frequência de rotação do spin nuclear é diferente em locais diferentes. Portanto, ao detectar a frequência de rotação ressonante, há uma largura de linha (ou seja, faixa finita de frequências diferentes) devido à variação nessa frequência ressonante de ponto a ponto. (Isso é chamado de " alargamento não homogêneo ".)
No entanto, se os átomos estiverem se difundindo ao redor do sistema, eles experimentarão um campo magnético mais alto do que a média às vezes, e um campo magnético mais baixo do que a média outras vezes. Portanto, (de acordo com o teorema do limite central ), o campo magnético de média temporal experimentado por um átomo tem menos variação do que o campo magnético instantâneo . Como consequência, ao detectar a frequência de rotação ressonante, a largura de linha é menor (mais estreita) do que seria se os átomos fossem estacionários. Este é o efeito de estreitamento do movimento.
Exemplo: espectroscopia vibracional
Um fenômeno semelhante ocorre em muitos outros sistemas. Outro exemplo são os modos vibracionais em um líquido. Cada molécula do líquido possui modos vibracionais, e a frequência vibracional é influenciada pelas posições das moléculas próximas. No entanto, se as moléculas próximas se reorientarem e se moverem rápido o suficiente, a vibração ocorrerá essencialmente em uma frequência média e, portanto, terá uma largura de linha menor. Por exemplo, as simulações sugerem que a largura da linha de vibração de estiramento OH em água líquida é 30% menor do que seria sem este efeito de estreitamento do movimento.