Gyromagnetisches Verhältnis

Das gyromagnetische Verhältnis γ (auch: magnetogyrisches Verhältnis) ist definiert als das Verhältnis des Drehimpulses zum magnetischen Dipolmoment eines Teilchens oder eines Systems. Für die Nukleonen z. B. ergibt sich das gyromagnetische Verhältnis aus dem magnetischen Moment und dem Spin.

Gyromagnetisches Verhältnis von Atomkernen

Für Atomkerne mit einem magnetischen Dipolmoment lässt sich das magnetogyrische Verhältnis γ ebenfalls als charakteristische Konstante für die einzelnen Isotope ausdrücken. Insbesondere in der NMR-Spektroskopie wird das gyromagnetische Verhältnis der NMR-aktiven Kerne in Verbindung mit der natürlichen Isotopenhäufigkeit als Maß für die Nachweisempfindlichkeit herangezogen.

Die nachfolgende Tabelle zeigt eine Liste mit den gyromagnetischen Eigenschaften [10⁷ rad T^-1 s^-1] der einzelnen Nuklide einschließlich Kernspin I und dem natürlichen Anteil des Isotops an dem entsprechenden Element in Prozent [%]. Weitere kernmagnetische und andere Eigenschaften können über die verlinkten Datenblätter abgerufen werden.

OZ	Nuklid	Symbol	Spin	Gyromagnetisches Verhältnis γ [107 rad T-1 s-1]	Natürliche Häufigkeit
1	Wasserstoff-1	11H	1/2+	26,675222	99,99 %
1	Wasserstoff-2	21H	1+	4,1066	0,01 %
1	Wasserstoff-3	31H	1/2+	28,535
2	Helium-3	32He	1/2+	-20,38	0,0002(2) %
3	Lithium-6	63Li	1+	3,9371	4,85 %
3	Lithium-7	73Li	3/2-	10,3976	95,15 %
4	Beryllium-9	94Be	3/2-	- 3,9575	100 %
5	Bor-10	105B	3+	2,875	19,65 %
5	Bor-11	115B	3/2-	8,584	80,35 %
6	Kohlenstoff-13	136C	1/2-	6,7283	1,06 %
7	Stickstoff-14	147N	1+	1,9338	99,6205 %
7	Stickstoff-15	157N	1/2-	- 2,712	0,3795 %
8	Sauerstoff-17	178O	5/2+	- 3,6279	0,0383 %
9	Fluor-19	199F	1/2+	25,181	100 %
10	Neon-21	2110Ne	3/2+	- 2,113	0,27(1) %
11	Natrium-23	2311Na	3/2+	7,0801	100 %
12	Magnesium-25	2512Mg	5/2+	- 1,639	10,011 %
13	Aluminium-27	2713Al	5/2+	6,976	100 %
14	Silicium-29	2914Si	1/2+	- 5,3188	4,673 %
15	Phosphor-31	3115P	1/2+	10,841	100 %
16	Schwefel-33	3316S	3/2+	2,055	0,7 %
17	Chlor-35	3517Cl	3/2+	2,624	75,8 %
17	Chlor-37	3717Cl	3/2+	2,1842	24,2 %
18	Argon-39	3918Ar	7/2-	1,78
19	Kalium-39	3919K	3/2+	1,2498	93,2581(44) %
19	Kalium-41	4119K	3/2+	0,686	6,7302(44) %
20	Calcium-43	4320Ca	7/2-	- 1,8025	0,135(10) %
21	Scandium-45	4521Sc	7/2-	6,5081	100 %
22	Titan-47	4722Ti	5/2-	- 1,5105	7,44(2) %
22	Titan-49	4922Ti	7/2-	- 1,5109	5,41(2) %
23	Vanadium-50	5023V	6+	2,6717	0,0250(10) %
23	Vanadium-51	5123V	7/2-	7,0453	99,750(10) %
24	Chrom-53	5324Cr	3/2-	- 1,512	9,501(17) %
25	Mangan-55	5525Mn	5/2-	6,608	100 %
26	Eisen-57	5726Fe	1/2-	0,8661	2,119(29) %
27	Cobalt-59	5927Co	7/2-	6,317	100 %
28	Nickel-61	6128Ni	3/2-	- 2,394	1,1399(13) %
29	Kupfer-63	6329Cu	3/2-	7,1088	69,15(15) %
29	Kupfer-65	6529Cu	3/2-	7,6104	30,85(15) %
30	Zink-67	6730Zn	5/2-	1,6778	4,04(16) %
31	Gallium-69	6931Ga	3/2-	6,4389	60,108(50) %
31	Gallium-71	7131Ga	3/2-	8,1812	39,892(50) %
32	Germanium-73	7332Ge	9/2+	0,93660	7,76(8) %
33	Arsen-75	7533As	3/2-	4,5961	100 %
34	Selen-77	7734Se	1/2-	5,1214	7,60(7) %
35	Brom-79	7935Br	3/2-	6,7256	50,65 %
35	Brom-81	8135Br	3/2-	7,2498	49,35 %
36	Krypton-83	8336Kr	9/2+	1,0331	11,500(19) %
37	Rubidium-85	8537Rb	5/2-	2,5923	72,17(2) %
37	Rubidium-87	8737Rb	3/2-	8,7851	27,83(2) %
38	Strontium-87	8738Sr	9/2+	- 1,1639376	7,04 %
39	Yttrium-89	8939Y	1/2-	- 1.3155	100 %
40	Zirconium-91	9140Zr	5/2+	2,4975	11,22(5) %
41	Niob-93	9341Nb	9/2+	6,5674	100 %
42	Molybdän-95	9542Mo	5/2+	- 1,7514	15,873(30) %
42	Molybdän-97	9742Mo	5/2+	- 1,7884	9,582(15) %
44	Ruthenium-99	9944Ru	5/2+	- 1,2286	12,76(14) %
44	Ruthenium-101	10144Ru	5/2+	- 1,3773	17,06(2) %
45	Rhodium-103	10345Rh	1/2-	- 0,8468	100 %
46	Palladium-105	10546Pd	5/2+	- 1,2305	22,33(8) %
47	Silber-107	10747Ag	1/2-	1,0878	51,839(8) %
47	Silber-109	10947Ag	1/2-	1,2519	48,161(8) %
48	Cadmium-111	11148Cd	1/2+	5,7046	12,795(12) %
48	Cadmium-113	11348Cd	1/2+	5,9609	12,227(7) %
49	Indium-113	11349In	9/2+	5,8845	4,281(52) %
49	Indium-115	11549In	9/2+	5,8971	95,719(52) %
50	Zinn-111	11150Sn	7/2+	18(9)
50	Zinn-115	11550Sn	1/2+	8,8014	0,34(1) %
50	Zinn-117	11750Sn	1/2+	9,589	7,68(7) %
50	Zinn-119	11950Sn	1/2+	10,0318	8,59(4) %
51	Antimon-121	12151Sb	5/2+	6,4442	57,21(5) %
51	Antimon-123	12351Sb	7/2+	3,4904	42,79(5) %
52	Tellur-123	12352Te	1/2+	7,0576	0,89(3) %
52	Tellur-125	12552Te	1/2+	8,5087	7,07(15) %
53	Iod-127	12753I	5/2+	5,3817	100 %
54	Xenon-129	12954Xe	1/2+	7,4521	26,401(138) %
54	Xenon-131	13154Xe	3/2+	2,2091	21,232(51) %
55	Caesium-133	13355Cs	7/2+	3,5339	100 %
56	Barium-135	13556Ba	3/2+	2,6755	6,59(10) %
56	Barium-137	13756Ba	3/2+	3,5575	11,23(23) %
57	Lanthan-138	13857La	5+	3,5575	0,08881(71) %
57	Lanthan-139	13957La	7/2+	3,801	99,91119(71) %
59	Praseodym-141	14159Pr	5/2+	7,765	100 %
60	Neodym-143	14360Nd	7/2-	1,474	12,173(26) %
60	Neodym-145	14560Nd	7/2-	0,913	8,293(12) %
61	Promethium-147	14761Pm	7/2+	3,613
62	Samarium-147	14762Sm	7/2-	1,1124	15,00(14) %
62	Samarium-149	14962Sm	7/2-	0,9175	13,82(10) %
63	Europium-151	15163Eu	5/2+	6,5477	47,81(6) %
63	Europium-153	15363Eu	5/2+	2,9371	52,19(6) %
64	Gadolinium-155	15564Gd	3/2-	0,8273	14,80(9) %
64	Gadolinium-157	15764Gd	3/2-	1,0792	15,65(4) %
65	Terbium-159	15965Tb	3/2+	6,4306	100 %
66	Dysprosium-161	16166Dy	5/2+	0,9206	18,889(42) %
66	Dysprosium-163	16366Dy	5/2-	1,275	24,896(42) %
67	Holmium-165	16567Ho	7/2-	5,710	100 %
68	Erbium-167	16768Er	7/2+	- 0,7752	22,869(9) %
69	Thulium-169	16969Tm	1/2+	- 2,1376	100 %
70	Ytterbium-171	17170Yb	1/2-	4,7348	14,216(7) %
70	Ytterbium-173	17370Yb	5/2-	- 1,3025	16,098(9) %
71	Lutetium-175	17571Lu	7/2+	3,0589	97,401(13) %
71	Lutetium-176	17671Lu	7-	4,7348	2,599(13) %
72	Hafnium-177	17772Hf	7/2-	1,086	18,60(16) %
72	Hafnium-179	17972Hf	9/2+	0,6821	13,62(11) %
73	Tantal-181	18173Ta	7/2+	3,2445	99,98799(32) %
74	Wolfram-183	18374W	1/2-	1,1283	14,31(4) %
75	Rhenium-185	18575Re	5/2+	6,1057	37,40(5) %
75	Rhenium-187	18775Re	5/2+	6,1682	62,60(5) %
77	Iridium-191	19177Ir	3/2+	0,4665	37,3(2) %
77	Iridium-193	19377Ir	3/2+	0,508	62,7(2) %
78	Platin-195	19578Pt	1/2-	5,8383	33,775(240) %
79	Gold-197	19779Au	3/2+	0,4692	100 %
80	Quecksilber-199	19980Hg	1/2-	4,8458	16,94(12) %
80	Quecksilber-201	20180Hg	3/2-	- 1,7888	13,17(9) %
81	Thallium-203	20381Tl	1/2+	15,5394	29,52(1) %
81	Thallium-205	20581Tl	1/2+	15,6922	70,48(1) %
82	Blei-207	20782Pb	1/2-	5,6264	22,1(50) %
83	Bismut-209	20983Bi	9/2-	4,3752	100 %
84	Polonium-201	20184Po	3/2-	+10(10)
84	Polonium-209	20984Po	1/2-	7,4	Spuren
89	Actinium-227	22789Ac	3/2-	3,5	100 %
90	Thorium-229	22990Th	5/2+	0,40
91	Protactinium-231	23191Pa	3/2-	0,40	100 %
92	Uran-235	23592U	7/2-	0,4926	0,7204(6) %
93	Neptunium-237	23793Np	5/2+	3,1	100 %
94	Plutonium-239	23994Pu	1/2+	0,972
95	Americium-241	24195Am	5/2-	1,04
95	Americium-243	24395Am	5/2-	1,54	100 %

 

γ als Naturkonstante

Die gyromagnetischen Verhältnisse für freie Protonen, Neutronen, Elektronen und andere sind Naturkonstanten mit der SI-Einheit s^-1 T ^-1 = A s kg^-1 [T = magnetische Flussdichte Tesla; A = Ampere]:

Aktuelle Werte: CODATA 2018 [siehe Literatur].

 

Elektron

Gyromagnetisches Verhältnis: Elektron [1]
Symbole:	γe
Wert:	1,760 859 630 23 x 1011	s-1 T -1
Standardabweichung:	0,000 000 000 53 x 1011	s-1 T -1
Relative Standardabweichung:	3,0 x 10-10
Darstellung:	1,76085963023(53) x 1011	s-1 T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis in MHz/T (über 2 Pi)[2]
Symbole:	γe
Wert:	28 024,951 4242	MHz T -1
Standardabweichung:	0,000 0085	MHz T -1
Relative Standardabweichung:	3,0 x 10-10
Darstellung:	28024,9514242(85)	MHz T -1

 

Neutron

Gyromagnetisches Verhältnis: Neutron [3]
Symbole:	γn
Wert:	1,832 471 71 x 108	s-1 T -1
Standardabweichung:	0,000 000 43 x 108	s-1 T -1
Relative Standardabweichung:	2,4 x 10-7
Darstellung:	1,83247171(43) x 108	s-1 T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis des Neutrons in MHz/T [4]
Symbole:	γn
Wert:	29,164 6931	MHz T -1
Standardabweichung:	0.000 0069	MHz T -1
Relative Standardabweichung:	2,4 x 10-7
Darstellung:	29,1646931(69)	MHz T -1

 

Proton

Gyromagnetisches Verhältnis: Proton [5]
Symbole:	γp
Wert:	2,675 221 8744 x 108	s-1 T -1
Standardabweichung:	0,000 000 0011 x 108	s-1 T -1
Relative Standardabweichung:	4,2 x 10-10
Darstellung:	2,6752218744(11) x 108	s-1 T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis des Protons in MHz/T [6]
Symbole:	γp
Wert:	42,577 478 518	MHz T -1
Standardabweichung:	0,000 000 018	MHz T -1
Relative Standardabweichung:	4,2 x 10-10
Darstellung:	42,577478518(18)	MHz T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis: Abgeschirmtes Proton [7]
Symbole:	γ´p
Wert:	2,675 153 151 x 108	s-1 T -1
Standardabweichung:	0,000 000 029 x 108	s-1 T -1
Relative Standardabweichung:	1,1 x 10-8
Darstellung:	2,675153151(29) x 108	s-1 T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis in MHz/T (über 2 Pi): Abgeschirmtes Proton [8]
Symbole:	γp´
Wert:	42,576 384 74	MHz T -1
Standardabweichung:	0,000 000 46	MHz T -1
Relative Standardabweichung:	1,1 x 10-8
Darstellung:	42,57638474(46)	MHz T -1

 

Helion

Helion ³He²⁺ ist der zweifach positiv geladene Atomkern des Helium-Isotops He-3.

Gyromagnetisches Verhältnis: Abgeschirmtes Helion [9]
Symbole:	γ´h
Wert:	2,037 894 569 x 108	s-1 T -1
Standardabweichung:	0,000 000 024 x 108	s-1 T -1
Relative Standardabweichung:	1,2 x 10-8
Darstellung:	2,037894569(24) x 108	s-1 T -1

 

Gyromagnetisches Verhältnis in MHz/T: Abgeschirmtes Helion [10]
Symbole:	γ´h
Wert:	32,434 099 42	MHz T -1
Standardabweichung:	0,000 000 38	MHz T -1
Relative Standardabweichung:	1,2 x 10-8
Darstellung:	32,43409942(38)	MHz T -1

 

Quellen und weitere Informationen

Empfohlene CODATA Werte - Stand 2018:

[1] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Electron gyromagnetic ratio.

[2] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Electron gyromagnetic ratio in MHz/T.

[3] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Neutron gyromagnetic ratio.

[4] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Neutron gyromagnetic ratio in MHz/T.

[5] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Proton gyromagnetic ratio.

[6] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Proton gyromagnetic ratio in MHz/T.

[7] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Shielded proton gyromagnetic ratio.

[8] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Shielded proton gyromagnetic ratio in MHz/T.

[9] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Shielded helion gyromagnetic ratio.

[10] - CODATA/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty: Shielded helion gyromagnetic ratio in MHz/T.

 

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Kategorie: Daten und Tabellen

Letzte Änderung am 10. November 2023.

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