共振的危害

会引起人体无法忍受的颤抖，从而产生视觉障碍、定向力障碍、恶心等症状，甚至还会出现可导致死亡的内脏损坏或破裂。影响机器加工精度，加大机械钢铁的疲劳破坏，加大机械的损害力度。造成直升机毁坏。

1、地面共振

当直升机在地面工作时（或滑跑时）受到外界振动后，旋翼桨叶运动偏离平稳位置，如旋翼以后退型摆振运动，这时桨叶重心偏离旋转中心，旋翼重心的离心激振力，激起机身在起落架上的振动；机身振动反馈于旋翼的摆振运动，对旋翼起支持激振的作用，形成一闭环系统，使得旋翼摆振运动越来越大，当旋翼后退型频率与机身在起落架上的某一模型的频率相等或接近时，系统的阻力又不足以消耗它们相互激励的能量，这时整个系统的振动就会是不稳定的，振动幅度（振幅）将越来越大，直到直升机毁坏才告终，即出现了地面共振。

2、机器损坏

机床运转时，运动部分总会有某种不对称性，从而对机床的其他部件施加周期性作用力引起这些部件的受迫振动，当这种作用力的频率与机床的固有频率接近或相等时，会发生共振，从而影响加工精度，加大机械钢铁的疲劳破坏，加大机械的损害力度。

3、次声波共振

对人危害程度尤为厉害的是次声波所产生的共振。次声波是一种每秒钟振动很少、人耳听不到的声波。次声波的声波频率很低，一般均在20赫兹以下，波长却很长，不易衰弱。自然界的太阳磁暴、海浪咆哮、雷鸣电闪、气压突变、火山爆发；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验，火箭发射、飞机飞行等等，都可以产生次声波。在我们工作、学习和生活的周围，能够产生次声波的小型动力设备很多，如鼓风机、引风机、压气机、真空泵、柴油机、电风扇、车辆发动机等。次声波的这种神奇的功能也引起了军事专家的高度重视，一些国家利用次声波的性质进行次声波武器的研制，已研制出次声波枪和次声波炸弹。不论是次声波枪还是次声波炸弹，都是利用频率为16—17赫兹的次声波，与人体内的某些器官发生共振，使受振者的器官发生变形、位移或出血，从而达到杀伤敌方的目的。现代科学研究已经证明，大量发射的频率为16—17赫兹的次声波会引起人体无法忍受的颤抖，从而产生视觉障碍、定向力障碍、恶心等症状，甚至还会出现可导致死亡的内脏损坏或破裂。这种次声波武器可以说是人类运用共振来危害人类自己的一种技术上的极致。

[声乐教学]怎么训练声乐啊2006年12月26日 星期二 下午 05:091，每个人音域不同，我曾听过，颈项较短较肥的人，多是男女高音，颈项较长较瘦的人，多是男女低音。这是因为喉结的关系，而有些是唱男女低音的人为何可以唱高音？后天的练习也是可以训练的。家族遗传好像也是有关系，你爸妈是男女高音，你注定是唱高音的，这是我去听讲座听来的。所以你可以研究一下。

2，不够气，不够力度。不是叫你全身用力，而是轻松运用丹田及身上的音腔，有四个，胸腔，鼻腔，喉腔及头腔。太紧绷会造成唱不到高音，因为你已锁紧喉咙。

真假音变换是需要长时间练习的。为什么有些人假音很小声，因为你的声音还没开，需要长时间的努力声音才会开的，而且丹田力度也有管。低

低音的人能用真音唱到很高的音，但却不能用假音调更高的音。反而高音的人不能用真音唱很高的音，却能用假音调更高的音。

我的音乐老师说过，除了美声唱发，运用丹田唱流行歌，久后声音一定沙哑，张惠妹就是一个例子。唱歌最重要是运用丹田，而不是用喉咙乱喊乱叫，只有用丹田唱歌才是保护喉咙最佳方法。找了些资料让你参考，不过还没有跟准节拍不要用先，我不会害你的。

丹田唱歌其实是发声和"气"的运用

当你用丹田提劲发出的声音会叫"厚"叫"饱"!!这是因为发声源较深的因素

丹田就好像是引擎一样！你得藉由它把气力经由声带送到共鸣点

所以唱歌时有点像是用"腹肌"唱歌!但并不是用真的肚子用力就好了！

是肚子的"深处"----即所谓丹田

但是去感觉那种使力的方式去熟悉它运用它！唱唱高音的东西就可以听

得出来是否有用到丹田！有用到的话声音会很扎实

1、 共鸣原理及分类

美好的歌唱共鸣是歌唱者所共同追求的。要想获得它，就需要全面了解人体共鸣的相

互关系和作用，并付出艰辛的努力，通过刻苦的训练才能得到它。

＜一＞ 共鸣的原理

共鸣——某物体因受到振动而发出声音，这种声音又传播到其它物体上，引起其它物体

的共振的现象叫共鸣。

声音产生需要有振动体、媒介＜空气及其它＞和听声音耳膜。当物体被打击而产生振动

时，促使媒介产生了波纹，叫音波。这种音波由媒介传入人的耳膜成为声音。一个发音

体在振动发音时，它除了能发出一基音外，还能同时发出一些微小的泛音。例如：a弦振

动率是400，当它的微波传到某一个每秒振动440次的物体时，这一物体受到振动的影响

，才会引起共振，产生共鸣。

人体共鸣形成的过程是，从歌唱发声到利用人体内很多可以产生共鸣的空间，使气息冲

击声带而出现了基音。这个基音虽然很微弱，但是它一进入人体固有的共鸣空间之后，

就产生了不同形式的声波共振，于是出现优美、悦耳的歌声来。共鸣的使用能够扩大音

响效果，同时还可以美化声音。我们应充分利用人体构造的共鸣腔，努力控制歌唱发声

，逐步训练形成空间立体感的音响。歌唱发声的共鸣效果对于歌唱是十分重要的。

＜二＞ 共鸣的分类

共鸣的分类：通常有三种分类的方法：从生理构造上进行分类；从共鸣结构能否调节上

进行分类；从共鸣运用性质上进行分类。

从生理构造上，可分为头腔共鸣、鼻腔共鸣及口腔共鸣。

头腔共鸣产生的生理结构位置是在鼻腔上方。窦部各空间有额窦、筛窦等。它们属于固

定空间，声波共振是无气息的共鸣。体积小，位置高，这种共鸣色彩明亮，集中而柔和

。演唱时要注意打开颌关节，减轻下颌重量，感觉骨室有轻微振动感，眉心处也有微振

感，这样歌声就集中明亮了。

头腔共鸣依靠鼻咽腔的咽壁力量与软腭，控制进入鼻腔的声音方向，使声音进入头腔，

形成共鸣。这种控制要细心体会，才能取得很好的效果。

还要注意的是，当运用民族唱法唱抒情高音的曲目时，声波只在鼻梁上端的鼻骨处振动

即可；如果运用美声唱法演唱大音量的戏剧性的歌曲时，声波需要在鼻梁及周围较大面

积的骨面上振动。有经验的歌唱家们为获得头腔共鸣的感受，常常善于把声音送到头腔

中去，认为——是真正的美好的歌唱，而且这种唱法，声音不会疲劳，永远年轻。如果

失去了头腔共鸣的支持作用，歌唱的寿命不但会缩短，而且声音是十分不悦耳的。

＜2＞ 鼻腔共鸣及作用

鼻腔共鸣不是鼻音。是声波进入鼻腔后经过控制产生的共鸣效果。从生理结构上看，鼻

咽腔的上部是颅骨，下部是软腭，由鼻腔和鼻咽腔组成共鸣空间，体积大，共鸣振动在

鼻腔内而产生，是由无气息的固定空间形成共振的。

要获得良好的鼻腔共鸣 还需要注意以下几点：

软腭的运用：软腭即平时称为的小舌头。软腭是鼻咽腔的底，形成了穹形，有利于用咽

壁对声音推送。通过软腭的运用，促使鼻咽腔形状的变化及音色的变化。用哼唱练习，

便于使软腭中部产生振动，扩大鼻咽腔，同时还能使鼻咽腔下部也打开。

打开并控制颌关节：上下颌关节活动应张开小半寸，对于取得共鸣有好处。下颌轻轻下

移，感觉好像没有重量，声音就轻松自如了。还要记住，鼻咽腔既可以使声波进入鼻腔

共鸣的较大空间里去，又能不让气息进入这个空间中来。它起着声气离析的作用，能够

促使共鸣的色彩变化。

＜3＞ 口腔共鸣及作用

口腔共鸣是可变共鸣腔。又是高音和低音的中间衔接区，是咬字清楚的部位。它的共鸣

区包括口腔、喉腔。通俗唱法多采用口腔共鸣。

根据共鸣结构可调节与否，共鸣也可划分为固定不变共鸣和可变共鸣

固定不变共鸣腔：它包括鼻腔和额窦、喋窦、筛窦、及窝音等。鼻包括外鼻和鼻腔。鼻

腔的容积比外鼻大，它的上壁是筛骨，下壁是硬腭，后面同鼻咽腔相通，鼻腔通向周围

的骨顶空腔有筛窦、頟窦、蝶窦。

这些共鸣腔具有稳定的固定空间，其体积和形状是无法进行调节的。

可变共鸣腔：它包括口腔、喉咽腔、鼻咽腔和口咽腔、喉腔、胸腔等。口腔的上前部是

硬腭，后部接到舌根和会厌咽腔。喉咽腔上部通口是咽部，下连食管，上部是舌根和会

厌＜喉头肌可以主动调节＞，与共鸣腔下部接喉口，通喉前延部位＜声带位于喉室＞。

鼻咽腔，它的前壁同鼻腔相通。下方以软腭为界，通向口咽。

口咽腔，上与鼻咽为界，同口腔相通。下通喉咽。

声道，在声带以上，同口、鼻、喉、咽腔相连，形成类似管状的口咽喇叭管。它的出口

在鼻腔、口腔。喇叭嘴是喉室。声带、声道是主要的共鸣腔体之一。

人体的固定共鸣腔、可变共鸣腔，经训练都会引起美好的共鸣反应。咽腔和口腔、胸腔

相连，它是重要的共鸣腔。胸腔在共鸣中也起了不可缺少的作用。除了人体歌唱发声系

统的全部空腔为歌唱共鸣发挥作用之外，共鸣在人体的骨骼中也会发生作用。人的声音

共鸣主要是腔体共鸣。人的上咽管的大小和容量是可以变化的。经过共鸣的作用可以增

大音量，变化音色。使声音发出泛音，得到美化，从而发出动听的声音来。

由于运用性质的不同，头部前方共鸣分为：上部共鸣和下部共鸣。一般称腭以上为“上

部共鸣”，腭以下称“下部共鸣”。

上部共鸣：包括鼻腔、鼻窦、上颔窦、额窦、蝶窦、和筛窦。

下部共鸣：包括口腔、咽腔、喉上部等处。

前面说过，凡是充满空气的地方都可以发生共鸣。然而头腔并不是充满空气的腔体，为

什么可以引起声音的共鸣呢？原来，它不是利用有空气的腔体作为传声的共鸣腔，而是

利用固体的骨组织的传导作用而加强声音的强度。声音的强度是构成声音响度的重要因

素之一，骨传导作用与高音相结合，声音自然增加响度，因此利用上部共鸣有助于声音

的扩大。

利用上部共鸣的道理，就是利用喉、咽、口的共振，经过头骨的传导，引起几个窦体的

共振，来加强声音的共鸣，我们称它为“骨传导”＜不是气传导＞。上部共鸣主要是借

助“骨传导”作用来实现的。在生活语言中，虽然意识不到它的共鸣作用，但在高声说

话或发某些音时，“骨传导”的共鸣作用也在参与扩大音响的行列。歌唱家所以强调要

把上部共鸣利用上，是因为它的共振作用较强，如果和下部共鸣联合起来，对于高低音

的音响以及歌唱中的情感配合，都有着积极作用。

应用上部共鸣，必须先造成下部共鸣强有力的声波。声波达到硬腭，利用硬腭的振动引

起鼻腔和头腔各窦的共振，这就是骨传导的作用。这样既增加音量，又可增加声音的力

度。按理说，气流到达口腔时，不能使气流通过鼻腔汇出国，必须使鼻腔中的气流折回

口腔，再从口腔喷出去，这样才能真正得到上部共鸣的音响。然而，咽腔是个三岔口，

当气流到达咽腔时，必然有一部分冲向鼻腔，一部分冲向口腔，要想把鼻腔中的气流折

回口腔是不容易的。这样，使用上部共鸣，便会形成全部的半鼻音。这种情况，在一些

歌唱演员中是常有的。当他们希望得到上部共鸣的帮助时，便把舌根降低，软腭放松，

有时还把鼻孔张大，这样，把气流引进鼻腔时，也就从鼻腔中泄出大部分。

使用上部共鸣，似乎半鼻音是不可避免的。但是在民族唱法中，显然比美声唱法的鼻音

是要少些。 这是由于两种发音的口腔开度和肌肉松紧不同而引起的。`歌唱的发声，每

个韵母几乎都披上了鼻音的色彩，尤其遇到窄韵母iuyu时，这种现象就更显著。然而

听者要是不细分辨，就听不出鼻音的色彩，反而觉得声音饱满。

由于韵母发音有高低性质的不同，它对“骨传导”所起的强弱作用也不一样。一般说，

窄韵母i/u/yu显然比宽韵母a/o/e强，这点从实验上可以得到充分证明。为什么会有这样

的现象呢？这是因为发窄韵母时口腔比较窄＜声位高＞。当声波达到口腔时，不是很畅

快地流到口外，它要比发宽韵母的气流送得缓慢，这时腭部被鼓动的力量也就强些，因

而可使颅骨受到强烈的震动。不过我们应该注意，这类韵母最容易把声波引向鼻腔，也

誻最容易产生鼻音，而且发音时的口腔肌肉比较紧张。为了使它不带鼻音或少带鼻音，

发这类音时更应该注意口腔适当扩大。宽韵母a/o/e的口腔开度都比窄韵母i/u/yu为大，

从喉部发出的声波到达口腔时，没有窄韵母那么大的强度，而且很容易从口腔内部辐射

出动，所以震动颅骨的力量也就减弱了。因此对于头部共鸣来说，窄韵母比宽韵母更为

显著。这种情况告诉我们，能否引起上部共鸣，和气流压力的强弱很有关系。

从声音的高低来说，高音容易引起头部共鸣低音则容易引起胸部共鸣。

这是因为发高音时声带闭合较紧，气流的冲击力较强；发低音时声带闭合较紧，气流的冲击力较弱。低音歌唱家常是利用胸部共鸣，高音歌唱家则必须兼用头部共鸣。在这里我们应该注意，唱低音只能说是以下部共鸣为主，并不是说完全抛弃上部共鸣。当唱高

音的时候，如果得到上部共鸣的协作，发出的声音将是纯厚而清亮的。相反的，唱高音只能说上部共鸣起主要作用，要是缺少上部共鸣，声音的高度将会受到影响；然而下部共鸣也不应该完全不去利用，如果缺少下部共鸣，要得到高音的宽度是有困难的。我们对于歌唱的声音＜不管是高音还是低音＞，总是要求圆动听的。常听到一些女高音，虽然能唱到C4，的声音听起来却感到干燥刺耳，缺乏圆满的色彩，这就是上部共鸣和下部共鸣没有配合起来的结果。所以，共鸣的利用在唱高音或低音时应该分别主次，高音要以上部共鸣为主，下部共鸣为辅；低音要以下部共鸣为主，上部共鸣为辅。两者必须配合适当，才能发出宽厚而有力度的声音。我们听到一些歌声很美的高音歌唱家，当他歌唱时，如果用手抚摸头顶，可以感觉到剧烈的震动，同时用手抚摸胸廓，也会感到胸廓的骨骼发生震动。这说明高音不仅使用上部共鸣，下部共鸣也在起作用。有人强调上部共鸣的作用，而忽略了下部共鸣的协作关系因而得不到理想的高音。从广义上说，胸腔和头腔和骨组织都有传导声音的作用，但是它们的作用是不相等的。

胸腔的骨组织再加胸壁本身的震动，所引起的共鸣是很明显的；头腔的骨组织由于区域

不同，引起共振的强弱和清晰的程度不同。一般说，额窦部位的共鸣最强最清楚，这是

因为这个共鸣区受到喉腔、咽腔、口腔和鼻腔全部声波直接振荡的结果。我们要求歌者

要把声音提到头部上来，也就是希望提到额窦位置上来，使这部分的骨骼产生共鸣作用

。其次，头部共鸣作用比较大的部位还有枕骨。它是构成颅腔底部和后部的骨头，在头

部后面正下方。因为它的位置也是声波直冲的地方，所以这部分的共鸣腔的发声，除了

利用额部共鸣以外，当唱高音的时候，还兼用枕骨的共鸣作用，这就是我国戏曲界所讲

的所谓“脑后摘筋儿”。那么，怎样才能把这部分的共鸣使用上呢？有一种理论认为枕

骨的下面接连颈椎骨，当强有力的声波冲到喉腔之后，它会引起颈椎骨的振动，再由颈

椎骨往上传导，枕骨便发生振动。另外，声波到达口咽腔时， 引起很大的传导力量，

它从的后部直接影响枕骨的振动，而且这部分离“蝶窦”很近，因而它的共振作用也就

更加强了。在利用枕骨共鸣时，有一点应该注意，发声时必须颈部挺直＜但不要僵硬＞

。这样的姿态可使喉、咽腔扩大，气流畅通，造成强有力的气流柱，上升直达软腭的后

部，引起枕骨的振动，造成声音的力度。当我们把声音提上来的时候，会感到脑后发生

振动，这时上部和下部的共鸣则已经连在一起。

实验证明，光是喉腔的共鸣作用是不大的，声音不是很响的，音色的变化也不是很清楚

的。这是因为喉腔基本是软组织组成，在软的共鸣体中发声，声音首先被吸收一部分；

因为喉腔较小，共鸣作用不强；再因为喉腔没有显著的变化，音色变化不大。

以上各种情况说明，上部共鸣和下部共鸣的运用，有赖于强有力的气流，然后在良好的

喉，咽、口、鼻腔共鸣的基础上才能产生。所以我们要得到全部共鸣协作，要特别锻炼

呼气和挡气的作用。

怎样获得共鸣 (2)

2、共鸣与声区

依据音的高低变化和共鸣部位的不同运用，形成了三个声区：高声区、中声区和低声区

。

高声区＜头声区＞

发声偏重于头腔共鸣，有利于发挥高声区的技巧。在歌唱发声时感到前额和脸两颧部分

有振动的感觉。发出的声音有假声的特色。同时要注意在高声区演唱时，鼻咽腔和软腭

等处和肌肉的运动不可收缩过分，使音波没有流动的余地，影响了泛音音响效果。

中声区＜混声区＞

发声偏重于均匀的谐和共鸣，有利于发挥中声区技巧和特色。中声区是低声区和高声区

衔接的地方，既要把高声区音量同低声区音量调节控制均匀，又要保持声音的通畅和统

一。这个声区在声乐训练中占主要地位。中声区音乐柔和、松弛而又明亮。要提出注意

的是，喉、舌等肌肉在演唱时，如果收缩过分，也会产生声流堵塞，这时既隔开头腔共

鸣，又失去了胸腔共鸣的支持，就会出现错误的声音。

1低声区＜胸声区＞

发声偏重于胸腔共鸣，有利于发挥低音 区的歌唱技巧。在歌唱发声时明显感到胸腔有振

动感，声音自如，深厚并有深沉的感觉。必须提出注意的是，唱低音时，颈部肌肉、舌

肌如果收缩过分，就会失去中声和高声区的共鸣，出现沉闷和暗哑之声，对演唱效果影

响较大。

3、 换声区和解决换声的方法

我认为换声区每个人都存在。有人说，只要把声音唱到高位置上去，换声就不存在了，

这种说法的根据是不足的。要承认换声现象是客观存在的，从心理上对换声的现象不要

产生惧怕感，要想各种方法去解决它，并要创造性去研究它。

＜一＞ 什么是换声区？在歌唱发声时，由低音向高音唱，或是从高音向低唱，突然出现

一种控制不住的“破裂卡壳”的声音，顿时感觉上下声音不统一，这种不愉快的声音便

是“换声”。

产生“换声”的原因是多种睥，其中主要原因应从生理方面来分析。由于两片声带在发

声运用时不均衡，其中一片声带不绷紧，杓状软骨的平衡作用失去了，就产生了破音。

或者，发“真声”时声带靠拢，由于喉肌用力声带“拉紧”。发“假声”时声带不靠拢

，喉肌不太用力，声带较为放松。在发声歌唱时这两种声音力量需要衔接得很好，才能

使声音统一起来。如果衔接不好，一刹间没有及时的把“共鸣量”调节好，立即就会出

现一种虚弱撕裂或是中断的声音。破音一般容易产生在高音极限音符上和临近音色变化

的音符上。高音一般产生在E2、F2、＃F2。而“换声区”一般是包括三个半音的音程，

其中变化最大的音称为“换声点”。

因为每人嗓音的生理条件不一样，所以换声点的位置有所移动。

女高音：有一部分女高音换声不明确，但戏剧女高音换声困难。换声在＃F上下；

女中音：这声部较复杂，音域广，音色变化大。一般有两个换声区。一个在F2上下。第

二从＃C直到F2的范围之内。戏剧性和低女中音在E2、G2，抒情性的在降E上下；

男高音：大多数的换声区在＃F、F2包括一部分在G2、降A2。

男中音：高的男中音换声在降E、E2、F2，低的男中音换声在D2、＃C2。

＜二＞ 解决换声的方法

＜1＞ 采用“关闭唱法”解决换声

意大利“美声唱法”对解决换声的生理现象，是采用了母音变异的手法＜即关闭唱法＞

。在变异处加“o”、“OU”。例如：“妈”字是＜a母音＞，在正常的中声区唱a音，在

换声区加O音变＜mao＞，过了换声区再加＜ou＞音，就变成＜mou＞的母音。经过这样的

变化后，由换声所带来的虚音，逐渐出现了明亮的声音。在解决换声时，一定要掌握提

前做换声的准备工作。当从一个声区马上要转换到下一个声区时，立即需要利用共鸣在

不同声区变化的混合共鸣的方法，避免出现声区不统一，造成喉音和鼻音等不良现象。

例如：女高音从中声区向高声区转换时，一般情况下换声点在F2音高上。这时要向前一

个二度降E2音上＜其它类推＞移动，在降E音上稳定喉头，调正声带的变化。并利用母音

变异的手法，用弱音控制唱，以头腔共鸣为主来调节去歌唱，唱到F2时声音自然会突破

换声点，逐渐出现明亮的声音进入高声区，促使整个声区统一了＜其它声部类推＞。

关闭唱法是中声区用较亮的a，再进一步带入o使声音圆润，到换声区开始用y。男高音中

的声区a要多用，可以使声音明亮、圆润。男中低音o要多用，使声音浑厚，低沉。用a,

o,I母音训练，是统一声区的主要办法。

＜2＞ 用“中东辙”字音解决换声的新方法

民族唱法采用“中东辙”的字韵来做歌唱发声练习，是解决换声和扩大音域， 见效最快

的手段之一。

\'衡量声乐教学的水准，一方面要求教学质量好，同时又要求学生的演唱水平提高的快。

在声乐教学中是存在许多矛盾的，我认为最难解决的问题是如何扩大音域，达到声区统

一。这其中存在一个障碍，即如何解决人的“换声”阻力。“换声”是人的生理变化极

其复杂的表现，是看不见，摸不着的喉头内部肌肉活动失调的现象。多年来，“美声唱

法”对“换声”的生理现象一直采用母音变异的手法来解决。通过这种变化，虽然在一

些声乐学生嗓音换声上起了作用，但是仍有部分学生解决得不彻底，音域扩展的慢。

我赞成咬字换声。我们汉字非常多，要从字的发音含义、性质去分析选用。那么，选用

什么样的字来解决换声最合适呢？采用鼻音类的字来解决“换声”，对扩大音域最有益

处。鼻音类包括四道辙＜人辰辙、言前辙、江阳辙和中东辙＞。这四道辙包括的字相当

多，集中采用“中东辙”的字来做练习，能得到最佳效果。在“中东辙”的字中，又是

重点选用“空、通、松、浓”四个字为主要训练用。这几个字属于鼻音类，此类字本身

就带有自然的鼻腔共鸣的因素，例如：“通”字，它是由“t和ong”拼成的，当唱“通

”字时，一开始由咬“t”很快进入“ong”音并有延长得到头空的感觉，声音自然进入

头腔共鸣中去。因为“ong”音本身带有头腔的自然共鸣因素，这样，在头腔里，ong产

生眲共鸣振响，给人以宽的感觉＜指在音色上＞。

“中东辙”的字，从生理上去分析，喉位自然下移，舌根不抬起，使口腔、咽腔的空间

增大，声音可以自由流通，不受阻碍，换声自然也容易解决。因而，“中东辙”的特点

是：中东舌居中，喉咙感觉松，出字半闭口，收字鼻出声。

＜一＞ 共鸣同音高的关系

音高，指音的高度。物体由于振动发出了声音，振动越密则音越高，振动越疏音则越低

。这种疏密程度的变化称为音高。每个人都有自己的自然音域，歌唱的声音必须有高低

之分。从生理上去看，声音的高低是在歌唱发声时，声带振动频率所产生的快慢区别。

振动得快，声带开合的次数多，频率越高，则声音越高，反之就低。这种音的高低在歌

唱发声共鸣的运用中，要有所控制。

有时在音乐会结束后，你经常会听到各种演唱者的议论。评论最多的是"这位演员唱的音

真高"，"他的声音才真叫亮呢"等等。这便是人们对演唱最起码的评论。说明在演唱中人

们对音的高度是有要求的。但这，并不等于那种尖刺的声音就是正确的。在练习高音时

，有的人误认为用一股劲在那"喊"唱，就能把声音唱高了，这种想法是错误的。唱高音

必须要求正确地运用头腔共鸣。在气息的作用下，声带借助弹性力量很快开合，产生高

频率振动，但产生了高音。

从生理上分析，唱低音时声带拉长，边缘厚，弹性张力松弛，开合缓慢。我们有时去欣

赏大合唱演出，它总能给人以力量和向上感觉。如果缺少了低声部，整体合唱效果感觉

就没有分量了。只有高声部的[演唱，声音就显得单薄了。如果低声部能发挥作用，合唱

演唱效果立即就变了样，那种丰满深厚、富有魅力的声音立刻吸引人们去遐想。这种声

音来自于胸腔的振动。胸腔是低音的共鸣区，声音向下唱，喉头自然就要下降，靠近气管，声波在胸腔内产生了振动，运用这种共鸣就会出现了松、通、厚、浓的声音。因为音的高低是与共鸣起直接作用的。

＜二＞ 共鸣同音量的关系

音量的强弱变化是歌唱的表现手法之一。音的强弱是由发音体振动时的振幅大小而决定

的。振幅大音就强，振幅小音就弱。＜有人误认为强的声音是高音，弱的声音是低音，

其实是不同的＞，还有的人在追求一种"响"的声音，误认为用这种强而响的声音去歌唱

效果好，这种想法是错误的。强弱是相对的，二者是因为对比而来的。因此在歌唱中，

要根据歌曲内容和处理的需要，做到既能强又可弱，这样的变化就比较自然。

在音乐的旋律中，常用强弱记号来表现音量的变化。如P、PP、PPP、f、ff、fff等。希

望演唱者对曲目要细心地研究作曲者标记的强弱对比及感情的表达记号。千万不要过分

追求大音量，这样会造成不好的效果。总之，这些共鸣音响效果的变化，需要我们运用

灵活多变自如的共鸣技巧，并采用统一的混合共鸣，使各共鸣空间振动音响起最大的谐

和作用，才能给人以丰满圆润的感觉。在强弱的声音技巧运用过程中，声音用的越轻巧

，保持歌唱的位置就越高。

＜三＞ 共鸣同音色的关系

音色是声音的一种特性，是由于发音体的声音不同而产生的。音色是由多方面因素决定

的。从生理上看，每个人的声带构造不同，歌唱的声音也不一样。声带长厚，音色就厚

一些。声带短而薄，音色就明亮一些。

各种共鸣腔内的共鸣效果各有特色，可以唱出各种不同音色的歌声来，所以说，音色是

表现歌曲思想感情的主要技巧。掌握各种音色变化的能力是很重要的。在歌唱发声中，

要巧妙的运用各种共鸣的比例，并要按照各声区的要求进行调整，才能唱出动

微宇宙共振音乐是一种立体结构时空动效音乐，它采用自然谐和律的声波，和人体细胞相互共振，激发有益的α脑波，使人体发挥自体治愈的功能。彼得．休伯纳按照宇宙自然的法则创作出自然和谐的音乐，其创作原理与中国的太极不谋而合，故作者称其为「微宇宙」的音乐（又名为“医学共振音乐”）。1、具有RRR功能Relaxation--放松Recreataion--生命再造Rejuvenation--生命再生2、调整身体机能微宇宙音乐是依照宇宙自然谐和律制作，与身体的音律一致，当身体不适时，有自然调整身体机制的功能。其制作的数学程式与天体行星的运行是一致的。3、专家团队制作古典音乐作曲家Peter Hubner，结合了世界40多位顶尖的科学家及脑科专家，历经30年时间研究制作而成。4、权威推荐经世界卫生组织及美国压力协会推荐，证实对改善身心症状有良好效果。5、6D尖端科技德国数位音乐6D音乐「立体结构时空动效音乐」（Dynamic Space -Stereophony）全球首创，独特的共振效果，独一无二，领导世界潮流：数位声音结构制作（Digital Soundstructure-production）数位声音结构处理（Digtal Soundstructure-processing）数位声音结构立体结构时空动效(Digtal Soundstructure-time-organisation)数位结构混合/编辑(Digtal structure-mixing/editing)数位录音(Digtal Recording)数位控制(Digtal Mastering)6、穿透DNA人类耳朵接收大概20赫兹，微宇宙音乐为超低频（0034-0059赫兹），为zeta波（入定波），正好是人类DNA的共振频率，能量可直接穿透DNA，引发强大的自愈机制，微宇宙音乐对提升人体的自我免疫系统，平衡自律神经、荷尔蒙分泌及智慧潜能的启发，都具有非常卓越的效果。7、达至双脑同步身心全然放松、抗压力、提高专注力及记忆力-Alpha α波（意识层面）思考敏捷、洞察力、创造力及学习能力增强-Theta θ波（潜意识层面）能使感觉神经统和，人体自然自愈力提升-Delta δ波（无意识层面）8、调整生命磁场帮助您身心放松(α波)，拥有多采多姿的人生(θ波)，及开悟、慈悲、智慧的人生(δ9波)。微宇宙音乐结合大宇宙和小宇宙的能量，调整生命的磁场，达到天人合二、心想事成、美梦成真。

人体平均共振频率75赫兹，没找权威数据随手一答。应该不少人听过次声波武器，而次声波的范围是20赫兹以下，所以这数据估计也大差不离。

（另一个答固有频率来源的回答是错误的，心脏的固有频率不是靠心跳算得，本题另一个回答是错误的）

共振就是，振动的频率和物体固有频率一致或极接近。这种情况下，振动的能量可以持续的输入物体，使得物体振动越来越厉害。

固有频率和很多因素有关，包括物体的材质，密度，形状等等等等。如果外界频率不变，想避免共振，可以试试在物体上切上一口子，就有可能不共振或减弱共振。

直观例子：荡秋千。秋千可以简化为单摆，它的摆动频率是一个由绳子长度和重力一起决定的。荡秋千的时候，推秋千的人，推秋千的频率，需要和这个固有频率一致。最简单做法就是，秋千来的时候不推（当然你要是能拉，可以拉秋千），秋千去的时候推，只有这样秋千才能越摆越高。

共振就如推秋千。

人体组织很脆弱，所以很简单，只要达到共振频率，共振有一定时间后，肯定会损伤人体。可以说毫无疑问。区别只有功率大则所需时间短，功率小需时间长。

1、 了解核磁共振的基本原理和表征核磁共振氢谱的基本参数及其解析方法。

2、 掌握高分辨率核磁共振仪的操作方法，注重独立完成实验能力的培养。二、引 言

核磁共振现象最早是在1946年由美国斯坦福大学的Bloch和哈佛大学的Purcell发现的，他们因此而获得了1952年度的诺贝尔奖金。具有磁矩的原子核位于恒定磁场中时，一般将以一定的角速度围绕磁场轴作进动并最终沿磁场方向趋向。如果垂直于该恒定磁场外加一弱交变磁场，则当交变场的圆频率ω0和恒定磁场Ｈ0满足一定关系（ω0＝γＨ0，γ为旋磁比）时，核磁矩将会沿着固定的轨道绕恒定磁场进动，同时出现能量的最大吸收。随后，Bloch、Landau等科学家分别从这一经典的物理图象出发，给出了核磁共振现象的经典描述。以后，又有了量子力学的解释。今天，核磁共振已成为研究物质结构、研究原子核的磁性、进行各种化合物的分析和鉴定、测定各种原子核磁矩以及进行医学诊断的有力工具。三、核磁共振的基本原理

1 原子核的基本特性

原子是由原子核和核外运动的电子所组成的。原子核的电荷、质量、成分、大小、角动量和磁矩构成了它的基本性质。众所周知，原子核带正电，所带电量和核外电子的总电量相等，数值上等于最小电量单位ｅ（16021×10-19Ｃ）的整倍数，称为电荷数。原子核的质量一般用原子质量单位ｕ（166055×10-27kg）表示，这时，其质量均非常接近于一整数，被称为原子核的质量数。原子核由质子和中子这两种微观粒子所组成，它们的质量大致相等，但每个质子带正电量ｅ，而中子则不带电。因此，元素周期表中的原子序数ｚ同时可表示相应原子核外的电子数、核内质子数和核的电荷数。原子核的大小为1015ｍ的数量级。

原子核具有本征角动量，通常称为原子核的自旋，等于核内所有运动的角动量的总和。核自旋可用自旋量子数Ｉ来表征。核内的中子和质子都是Ｉ＝1/2的粒子。实验证明，如将原子核按其自旋特性来分类，则可分为三类：（１）电荷数（即原子序数）与质量数都为偶数的核，如12C、18O等，它们的自旋量子数为零；（２）质量数为单数的核，如1H、13C、15N、　17O、19F、31P等，它们的自旋量子数为半整数（1/2、3/2、5/2、……）；（３）质量数为双数，但电荷数（原子序数）为单数的核，如2H、14N等，它们的自旋量子数为整数（1、2、3、……）。

根据量子力学，一自旋量子数Ｉ≠0的孤立原子核应具有本征自旋角动量ＰI和本征自旋磁矩

μI：

ＰI和μI方向互相平行。式中， ，ｈ为普朗克常数。ｇI为原子核的朗德分裂因子，随原子核的不同而不同。这里，ｅ和ＭP分别是质子的电荷与质量。 ，称为核磁子，是核磁矩的单位。和电子磁矩的单位玻尔磁子 相比， 比 要大得多，相应地，电子磁矩也要比核磁矩大得多。

现在，设想该原子核位于沿ｚ方向的恒定磁场Ｈ0中，则 和 沿ｚ方向的分量 、　 只能取一系列不连续的值：

式中，γN＝μI／ＰI称为核的旋磁比。ｍ是磁量子数，可取Ｉ、Ｉ－１、Ｉ－２、……、－Ｉ＋１、－Ｉ等共２Ｉ＋１个不连续的值。

应该指出，人们通常所说的原子核的角动量和磁矩指的是 和 的最大值，即

2 氢原子核（Ｈ１）在有机化合物中占有很重要的地位。它对磁场的敏感度最大，容易观察到满意的核磁共振信号，因而目前对它的研究最多，应用也最广泛。

氢原子核只包含一个质子，自旋量子数为Ｉ＝1/2，可以看成是电荷均匀分布于球面上的旋转椭球。在磁场中，它有平行于和反平行于磁场两种取向，相应于ｍ＝＋1/2和－1/2。这两种取向的能量是不同的，用两个能级来表示，如图1所示。其中，ｍ＝－1/2能级因自旋取向与磁场方向相反，能量较高。这两个能级之间的能量差

式中， 是质子的旋磁比。

我们可由统计力学估计一下热平衡条件下ｍ＝＋1/2的质子数Ｎ＋与ｍ＝－1/2的质子数Ｎ－之比：

假定Ｈ0＝14092 Oe，Ｔ＝300K（这是60MHz核磁共振仪室温下测量的典型条件），则

Ｎ＋／Ｎ－＝10000099

这就是说，在一百万个氢原子核中，热平衡条件下位于低能级的原子核数只比位于高能级的多10个左右。

如果要使位于低能级的核跃迁到较高能级去，即从ｍ＝+1/2的能级跃迁到ｍ＝-1/2的能级，就必须向原子核提供正好等于两个能级之间的能量差ΔＥ的电磁波能量。如果在垂直于恒定磁场Ｈ0的方向上对氢原子核系统施加一个圆频率为 的小交变磁场，其提供的能量 恰好等于ΔＥ，就可发生使原先位于低能级的核跃迁到高能级去。于是从

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

可得出发生核磁共振的必要条件为

　　　　　　　　　　　　　　（３）

由此可知，所谓核磁共振，就是位于恒定磁场中的原子核大量吸收小交变磁场能量，从低能级跃迁到高能级的现象。由（３）式可知，如果小交变磁场的频率为60MHz，恒定磁场为14092 Oe 时，氢原子核系统就可产生核磁共振。

如上所述，氢原子核在恒定磁场作用下，其原来兼并的能级分裂为二，由于占据低能级的核数稍大于占据高能级的核数，总的来说，仍有可能产生净的能量吸收现象。但是，两个能级上的核总数毕竟相差不大，再加上在兆赫兹频率范围内氢核从高能级回到低能级的自发辐射的几率接近于零，因此，如果它们不能通过其他途径从高能级回到低能级，跃迁过程很快就会达到饱和而不再发生净的能量吸收，因而也就无法观察到共振谱。幸好，这种非自发辐射的途径是客观存在的，称为弛豫过程。一是纵向弛豫，又称自旋晶格弛豫，经过这种过程，一些核由高能级回到低能级，核的能量被转移到周围的分子变成热量放出；另一种弛豫是横向弛豫，又称自旋自旋弛豫，通过它，一核的能量被转移至另一核，但各种取向的核的总数保持不变。关于这两种弛豫过程的详细讨论，可参阅有关文献和著作。3 表征液体核磁共振氢谱的主要参数及其基本概念

本实验使用的核磁共振仪频率为60MHz，可用于研究液态的有机化合物或固态化合物溶液（通常，液态样品也往往需用溶剂稀释）中的氢原子核的核磁共振谱。这时，表征核磁共振氢谱的主要参数是化学位移和耦合常数。

（１）化学位移

根据核磁共振条件（３）式，氢原子核（Ｈ1）在14092 Oe的磁场下，将吸收60MHz的电磁波能量，或者说，如固定交变磁场的频率不变（60MHz），则所有质子都应在14092 Oe的磁场下发生共振，产生共振峰。但是，实验发现，化合物中各种不同的原子核，在60MHz频率下，共振磁场强度稍有不同。这种原子核由于在分子中所处的化学环境不同造成在不同的共振磁场下显示吸收峰的现象称为化学位移。

产生化学位移的主要原因是由于氢原子核外围的电子以及与该原子核相邻近的其他原子核的核外电子在外加磁场的感应下会产生对抗磁场，从而对外加磁场起了一种屏蔽作用。其大小可用一屏蔽因子σ来反映。于是，产生核磁共振的有效磁场可以表示成

（４）

一般σ值为10-5－10-3。对60MHz仪器，化学位移的差异范围约在1409ｍOe之内或换算成频率是在600Hz之内。尽管这种差异范围很小，但却是一个很重要的现象，是核磁共振在化学中应用的基础。

图2示出了乙基苯于100MHz时的高分辨核磁共振图谱。从图中可以看出，乙基苯的分子C6H5CH2CH3中，C6H5—基团上的５个质子，—CH2—基团上的２个质子以及—CH3基团上的３个质子各自在分子中所处的化学环境是不同的，因而会在不同的磁场强度下产生共振吸收峰，即它们具有不同的化学位移。同一图中还示出了积分记录图。由于化学位移差别范围很小，所以要精确测出其绝对值比较困难。一般都以相对数值来表示，测量精确度可在1Hz以内。测量时，以某一标准物质的共振峰为原点，然后测出各共振峰与原点的距离，再按下式定义计算出化学位移δ值：

(5)式中，乘以106是为了使δ所得数字易读易写。为此，通常把ppm（part per million的缩写，意思是百万分之一）作为δ值的单位。对于60MHz的仪器，１ ppm的宽度相当于频率改变60Hz。

标准样品一般采用四甲基硅 。它的共振峰只有一个单峰，且位于高场范围很容易识别。这种物质化学上惰性很大，它的１２个质子呈球形分布，因此是各向同性的。它的共振磁场或共振频率随温度的变化很小。它的沸点为２７℃，易挥发，这有利于回收样品。此外，它易于和许多有机溶剂混溶。人们规定，在四甲基硅峰左边的δ值为正，位于其右边的峰δ值为负。

化学位移本身的校准常采用由几种化合物所组成的标准混合物，它们按表１的浓度配比封在一根玻璃管内供常规应用。表１校准化学位移的标准化合物

化合物 与（CH3）4Si的距离(Hz)(a) δ值 每升1℃的变化（Hz）(b) 浓度（W/V）(c)(%)

(CH3)4Si 0 0000 0000 3

C6H12 8612 1435 +0008 2

CH3COCH�0�13 12594 2099 -0046 3

CH3CCl3 16350 2725 -0020 9

21680 3613 -0026 2

CH2Cl2 31741 5290 -0038 8

CHCl3 43894 7316 -0052 18

（ａ）60MHz，20℃；

（ｂ）正号表明左移（δ值增大），负号表明右移（δ值减小）；

（ｃ）表中所有化合物均配制在一个溶液中（CCl4溶剂）。

（２）耦合常数

上面讨论的化学位移主要是考虑核磁的核外电子环境。实际上，同一分子内部的核磁间的相互作用不可忽略。虽然它不会影响化学位移，但对核磁共振谱的峰形有重大影响。例如图２中的甲基峰（—CH3）和亚甲基峰（—CH2—）分别为三重峰和四重峰，而不是单峰，这种现象就是由—CH3和—CH2—基团上的氢原子核之间的相互作用引起的。这种原子核之间的相互作用称为自旋耦合，由其引起的共振谱线增多的现象称为自旋分裂。

原子核间的自旋耦合是通过成键电子传递的。其主要机制是费米接触机制。设同一分子内有两个氢核Ｘ和Ｙ，若两核之间无自旋耦合，则Ｙ核只有一种跃迁存在，即Ｙ（＋1/2）→Ｙ（－1/2）两核之间有自旋耦合，且假定Ｘ核自旋为＋1/2，则靠近它的电子自旋必定为－1/2（核自旋极化电子自旋）。按泡里原理，轨道上另一成键电子自旋必为＋1/2。因此，只有当Ｙ核自旋为－1/2时，这第二个成键电子才和Ｙ核占据空间同一点。可以看出，Ｘ（＋1/2）和Ｙ（－1/2）使系统势能降低，而Ｘ（＋1/2）和Ｙ（＋1/2）使系统势能升高。同样，对Ｘ（－1/2）核也可作类似分析，即Ｘ（－1/2）和Ｙ（＋1/2）使系统势能降低，而Ｘ（－1/2）和Ｙ（－1/2）使系统势能升高。最后，由于Ｘ核的存在和它与Ｙ核的自旋耦合，导致Ｙ核有两种跃迁：Ｘ核自旋分别为＋1/2和－1/2时，Ｙ（＋1/2）→Ｙ(－1/2）。这两种不同跃迁的能量差叫耦合常数。

耦合常数是表征自旋耦合的特征量。用Ｊ表示，单位为赫兹。耦合常数的大小与外加磁场无关。其值可正可负。但从核磁共振图谱，只能求出耦合常数的数值，而不能确定其绝对符号。

作为一个例子，我们简要讨论一下图2中的－ＣＨ3共振峰为什么是三重峰而不是单峰。我们已经知道，氢原子核在磁场中有平行和反平行于磁场两种取向，这里分别用↑和↓代表ｍ＝＋1/2和ｍ＝－1/2，则乙基苯的－CＨ2－基团中的两个氢核的取向共有三种排列方式，即（１）↑↑；（２）↑↓或↓↑；（３）↓↓。因而，可产生三种不同的局部磁场作用于－ＣＨ3基团上，从而使－ＣＨ3的共振峰分裂为三，其高度比为１∶２∶１（因自旋相反的情况有两种排列方式，所以高度比例为２）。

自旋分裂服从ｎ＋１律。该规律指出，当某基团上的氢有ｎ个相邻的氢处在不同的环境中时，例如有一种环境的氢为ｎ个，另一种环境的氢为ｎ′个，则该基团氢应显示的核磁共振峰的数目为（ｎ＋１）（ｎ′＋１）个。由ｎ＋１律所得的复峰，其强度比例分别为１∶１（二重峰）、１∶２∶１（三重峰）、１∶３∶３∶１（四重峰）、１∶４∶６∶４∶１（五重峰）等，比例数字是由 (a+b)n 进行级数展开后各项的系数决定。上例中，－ＣＨ3峰的自旋分裂是服从ｎ＋１律的。因为与它相邻的—ＣＨ2—基团含有两个氢，所以它会显示三个峰。

一般来说，按ｎ＋１律来估计耦合常数的ｎ＋１律方法叫作一级分析，按ｎ＋１律分裂的图谱称为一级图谱。应该指出，ｎ＋１律只是一个近似规律，实际得到的共振谱复峰与强度比并不严格按ｎ＋１律所预言。往往可看到对称的分裂峰高并不相等。实际分析图谱时，还常常必须考虑精细结构及二级分裂。

图3示出了乙醇的核磁共振峰。图3（ａ）是低分辨率下的图谱，其中三个峰的面积之比为１∶２∶３，因而分别属于－ＯＨ、－ＣＨ2－、－ＣＨ3 基团。图3（ｂ）是分辨率提高后的图谱。此时，各组峰的面积之比仍为１∶２∶３，但－ＣＨ2－、　－ＣＨ3基团峰是复峰，分别为四重峰和三重峰，遵守ｎ＋１律。若拉宽记录宽度，则发现－ＣＨ2－、－ＣＨ3峰实际上有更多的细节，这就是“精细结构”及“二级分裂”的图谱，如图3（ｃ）所示。如果乙醇非常纯，则—ＯＨ峰也将变为复峰，如图3（ｄ）所示。4 “磁等价”氢核的概念

分子中若有一组氢核的化学位移相同，而对组外的任何一个氢核只有一种耦合常数，则这组氢核就被称为“磁等价”或简称“等价”。等价氢核之间虽然也有耦合（甚至耦合常数可能很大），但对共振谱不会发生任何影响。

例如在图2和图3，甲基－ＣＨ3的三个氢核的化学位移相同，但对外都只有一种耦合常数，所以甲基氢峰仅被“近邻”次甲基－ＣＨ2－的氢所分裂，而甲基本身三个氢并不相互分裂。5 核磁共振图谱解析

一般来说，分析核磁共振图谱需要按如下步骤进行：

（1） 看峰的位置，即化学位移。确定该峰属于哪一个基团上的氢。

（2） 看峰的大小。从积分图的台阶高度看各峰下面所包围面积之比，从而知道含氢的数目比。

（3） 看峰的形状（包括峰的数目、宽窄情况等），运用n+1律、耦合常数及二级分裂等知识确定基团和基团之间的相互关系。

6 影响核磁共振谱的主要因素

(1) 旋转边峰：为了提高信号的分辨能力，样品管在实验过程中处于不断旋转状态，以使作用其上的磁场均匀化。但是样品管的旋转会造成共振谱的主峰两侧出现对称的小峰，称为旋转边峰。如果这些小峰离开主峰的距离随着样品管的转速增大而增大，则可断定是旋转边峰。

(2) C13同位素边峰：如果样品管中含有C13，则会和氢核发生耦合，出现边峰，与旋转边峰类似。但这种同位素边峰不会因转速的增大而改变其离开主峰的距离，因而可以分辨。

(3) 杂质峰和溶剂峰：这两种附加峰应根据具体情况分析加以判断。

(4) 活泼氢的影响：在含氢化合物中，－OH是常见的活泼氢。它的化学位移由于温度、浓度、氢键等影响变化范围较大，从而会改变共振谱的形状。对于含－OH基团的样品，若纯度很高，－OH与邻近氢核的能量交换速度很慢，可以观察到相互之间的耦合，造成相应峰的分裂。如果在样品中加入痕量的酸或碱，便可通过这些杂质加快能量的交换速度，以至于观察不到峰的分裂。

(5) 样品溶液处理不当：例如有些化合物会与溶剂发生反应，因此在测试时要求配制新鲜的溶液，而不能采用已经放置很久的溶液。否则也会改变共振谱的形状。另外，如果溶液中混入灰尘，测试前又未经过滤，则容易导致局部磁场的不均匀性，造成共振峰的加宽，其中铁质杂质影响更为严重，甚至造成谱线细节丧失，以至于达到无法辨认的程度。

四、实验仪器

图4是一台核磁共振仪的结构原理图。图中，兆赫频率器的频率范围是固定的，如60、100、220、250MHz等。仪器的频率越高，除了可以提高仪器的分辨率和灵敏度外，主要的好处是可使图谱简单化，便于分析。与该兆赫频率器相连的线圈可产生一定的交变磁场，提供原子核从低能级跃迁到高能级所需的能量。

图5 JNM-PMX60SI高分辨率核磁共振仪产生恒定磁场的磁铁，在100Hz以下的仪器使用永久磁铁。更高频率的仪器使用超导磁体。

一对亥姆霍兹线圈通有直流电，所产生的附加磁场可用来调节磁铁的恒定磁场Ｈ０，以方便记录核磁共振谱（化学位移）。

此外，围绕样品管的线圈还有接受器线圈。它和兆赫频率器相连的线圈、亥姆霍兹线圈三者是互相垂直放置的，可保证它们之间在工作时不会互相干扰。

当公式（３）所表示的共振条件被满足时，原子核就吸收交变磁场提供的能量，从低能级跃迁到高能级，发生核磁共振。跃迁时，核磁系统能量发生相应改变，为接受器所感受，信号经放大后即可通过示波器或记录仪记录下来。

一般核磁共振谱都是从左（低磁场）画起，向右磁场递增，即所谓扫描。磁场强度已折合成频率（Hz）而被记录下来。在扫描吸收信号时，若扫描速度太快，会产生尾波。但若没有尾波，则反映分辨率不好，会严重影响共振谱质量。

位于磁铁中央的样品管是一直径为5mm的玻璃管，注入5 ml左右的溶液或液态样品。它在测试过程中以一定速度（30-40 r/s）旋转，以获得具有高分辨率的核磁共振谱。

高分辨率的核磁共振仪还可借助于仪器备有的“积分”装置，由积分扫描读出各种共振峰的面积之比，由此可得出各种基团中所包含的氢核的数目之比（因共振峰的面积和氢核数目成正比）。若仪器的积分装置能耐受快速扫描时所产生的尾波而仍能给出平展的“台阶”，则应采用尽可能快的扫描速度。

本实验采用的实验装置是日本JEOL公司JNM-PMX60SI型高分辨率核磁共振仪。图5是其外形图。该图的左侧是控制台，附有X－Y记录仪和示波器，用以观察、调整核磁共振信号。该图右侧上方是样品台，供插入或取出样品用；样品台下方是永磁体（附有亥姆霍兹线圈和探测线圈），四周封闭，以利于通过恒温控制装置使永磁体处于恒温条件下，保证恒定磁场不随室温的改变而改变。在图中位于控制台和样品台之间的地上有一蓝色的压缩空气泵，气流可以从样品管底部吹入，使样品管旋转起来。五、实验内容

1、 认真阅读仪器说明书，了解仪器各部分功能和操作方法。

2、 画出高质量的标准样品管所含７种标准化合物的核磁共振谱，以四甲基硅共振峰为零点，算出其他六种化合物的化学位移δ值。

3、 改变仪器的分辨率，观察并记录乙醇在高、低分辨率下的核磁共振谱及其积分图。并由高分辨率共振图谱上分别求出耦合常数 。

4、认真写出实验报告，并对所得结果进行讨论，并回答以下思考题：

为什么在高分辨率下含痕量酸的乙醇的-OH峰是单峰和-CH2-峰是四重峰？为什么在很纯的乙醇时，-OH峰变成三重峰，而-CH2-峰则分裂成八个峰？注意事项

高分辨核磁共振仪是一台精密仪器，操作时应该十分小心。样品管放入磁场以前，先要放入量规孔中，调整好转子下沿与样品管底部的距离，确保样品进入磁场均匀区内。因为量规孔较小，而样品管壁又很薄，所以将样品管插入量规孔时要细心，以免样品管破损