關(guān)于微波電子順磁共振實(shí)驗(yàn)報告范文-免費(fèi)閱讀
【正文】 用波長表測定微波信號的頻率,方法是：旋轉(zhuǎn)波長表的測微頭，找到電表跌破點(diǎn)，查波長表——刻度表即可確定振蕩頻率，使振蕩頻率在9370MHz左右，如相差較大,應(yīng)調(diào)節(jié)信號源的振蕩頻率,使其接近9370MHz的振蕩頻率。 在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使外加恒定磁場B垂直于波導(dǎo)寬邊，以滿足ESR共振條件的要求。3臂接單螺調(diào)配器和終端負(fù)載； 2臂接可調(diào)的反射式矩形樣品諧振腔，樣品DPPH在腔內(nèi)的位置可 調(diào)整。調(diào)節(jié)二極管的工作電流或諧振腔前法蘭盤中心處的調(diào)配螺釘可改變微波輸出功率。衰減器起調(diào)節(jié)系統(tǒng)中微波功率以及去耦合的作用。當(dāng)熱平衡時，分布在各能級上的粒子數(shù)服從波耳茲曼定律，即： N2 N1?exp(?E2?E1kT)?exp(EkT) 式中k是波耳茲曼常數(shù)，k=1016（爾格/度），T是絕對溫度。同時原子角動 量Pj和原子總磁矩?j取向是量子化的。研究了解電子自旋共振現(xiàn)象，測量有機(jī)自由基DPPH的g因子值，了解和掌握微波器件在電子自由共振中的應(yīng)用，從矩形諧振長度的變化，進(jìn)一步理解諧振腔的駐波。目前它在化學(xué)、物理、生物和醫(yī)學(xué)等各方面都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。 四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 得到數(shù)據(jù)見附圖?！ ?可分為兩大類： ?、僭诜肿榆壍乐谐霈F(xiàn)不配對電子（或稱單電子）的物質(zhì)。線寬可作為對電子自旋與其環(huán)境所起磁的相互作用的一種檢測，理論上的線寬應(yīng)為無限小，但實(shí)際上由于多種原因它被大大的增寬了?！ 值從共振條件hv=gβH看來，h、β為常數(shù)，在微波頻率固定后，v亦為常數(shù)，余下的g與H二者成反比關(guān)系，因此g足以表明共振磁場的位置。當(dāng)H≠0 時，能級分裂為二，這種分裂稱為Zemman 分裂。θ=π時，E=μH，能量最高。電子自旋共振（順磁共振）研究主要對象是化學(xué)自由基、過渡金屬離子和稀土離子及其化合物、固體中的雜質(zhì)缺陷等，通過對這類順磁物質(zhì)電子自旋共振波譜的觀測（測量因子、線寬、弛豫時間、超精細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)等），可了解這些物質(zhì)中未成對電子狀態(tài)及所處環(huán)境的信息，因而它是探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動狀態(tài)的重要工具。由于這種方法不改變或破壞被研究對象本身的性質(zhì)，因而對壽命短、化學(xué)活性高又很不穩(wěn)定的自由基或三重態(tài)分子顯得特別有用。如果體系從低能量狀態(tài)改變到高能量狀態(tài)，需要外界提供能量；反之，如果體系由高能量狀態(tài)改變?yōu)榈湍芰繝顟B(tài)，體系則向外釋放能量。它們的能級差為： △Ee=geβH 若在垂直穩(wěn)恒磁場方向加一頻率為υ的電磁輻射場，且滿足條件： hυ = gβH 式中，h—為Planck 常數(shù)，β—為Bohr 磁子，g —朗德因子。g值在本質(zhì)上反映出一種物質(zhì)分子內(nèi)局部磁場的特征，這種局部磁場主要來自軌道磁矩?！ 〕?xì)結(jié)構(gòu)如在單電子附近存在具有磁性的原子核，通過二者自旋磁矩的相互作用，使單一的共振吸收譜線分裂成許多較狹的譜線，它們被稱為波譜的超精細(xì)結(jié)構(gòu)。如自由基（含有一個單電子的分子）、雙基及多基（含有兩個及兩個以上單電子的分子）、三重態(tài)分子（在分子軌道中亦具有兩個單電子，但它們相距很近，彼此間有很強(qiáng)的磁的相互作用，與雙基不同）等。從圖中可見，DMPOOH 的EPR 波譜由四條譜線組成，強(qiáng)度比為1:2:2:1。用電子自旋共振方法研究未成對的電子,可以獲得其它方法不能得到或不能準(zhǔn)確得到的數(shù)據(jù)?！ ¤F磁共振和順磁共振、核磁共振一樣是研究物質(zhì)宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)的有效手段本實(shí)驗(yàn)采用掃場法進(jìn)行微波鐵磁材料的共振實(shí)驗(yàn)。Pj在外磁場方向上的投影為： Pj?m? m?j,j?1,j?2,j 其中m稱為磁量子數(shù)，相應(yīng)磁矩在外磁場方向 ?jmmg?B
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