东北师范大学远程与继续教育学院

（网络教育）

实  验  报  告

学习中心：山西晋中介休纺织厂教学点奥鹏

专业名称：   物理学              

课程名称：   近代物理实验       

学    号：   201108015237       ­­­­

姓    名：   李增奇            

2  0  1  3年  5 月 3  日

报告正文

 

第二篇：实验报告之核磁共振二

近代物理实验报告（三）

            ————核磁共振二微波电子自旋共振

实验小组：    

                                                      

实验班级:

指导老

                   日期：20##-11-20

一、实验目的：

1)     通过本实验掌握核磁共振技术在微波电子自旋共振的应用；

2)     熟练掌握实验所用仪器设备并了解各部分仪器的原理；

3)     观察电子自旋共振（ESR）现象，学习用微波频段检测ESR信号的方法；

二、实验原理：

物质是由原子和原子核组成，原子核外分布着大量电子，核磁共振技术正是研究电子的磁场和电场之间产生的共振。

该实验的核心是研究微波顺磁共振，它的目的是通过电子的自转研究电子能级之间的关系。所涉及的具体实验原理见下图：

如上图所示，微波源通过管道输入到装置中，经过微波源频率调节器产生可调适量微波，通过隔离器后使微波仅能正向通过。由于实验所需微波功率不太大，所以本实验通过可变衰减器来调节输入装置中微波的功率。

如右图所示，是一个球形共振腔，它的作用是使会话装置中的微波产生共振，进而误差微波的功率，还可以通过共振来测出微波的频率。

测出频率后，通过岔路器将处理后的微波分为两路，一路经过样品，另一路向反方向移动后，在分路点汇合，两波在此地产生驻波，当产生驻波时，我们会观察到示波器上有明显的波腹和波节出现。我们所要的就是产生波节的位置。此时，样品在电磁体磁场的作用下，能级发生分裂，经过探测仪器探测两能级之间的能量差（由电子自转产生）此时便观察到微波顺磁共振现象。

三、光电检测技术在本实验的应用：

1)     通过两个频率相近的波产生的共振现象，由示波器测量它们的频率;

2)     通过对样品所加强大的磁场，使样品中电子能级分裂，通过仪器检测能级差。

四、实验过程、现象、数据：

NO.1实验过程：

a)     打开微波产生器，先预热30分钟，产生足量微波；

b)     通过查表，观察微波调节器各刻度所对应的微波值，调节该装置使产生适当微波功率；

c)     通过ESR仪器上的扫场检波的数值来调节微波的功率，并由示波器测得微波产生共振时的频率，并作好记录。

d)     调节分路口向内一侧的微波所传播的距离，使分路口上两路微波在中心处尽可能产生驻波，可在示波器上观察所产生驻波的波节位置的数值大小。

NO、2实验现象及数据：

无实验现象

五、分析实验操作、现象、数据以及自己的结论：

No1、对实验操作的分析：

这个实验由于实验时间比较短，加上仪器比较难调，所以我们没有做出理想的实验现象，但是我们对于整个实验的基本操作有所了解。对于实验原理我们略懂。简单分析如下：

第一：该实验装置的目的产生微波核磁顺磁共振现象；

第二：由球形共振腔使微波产生共振现象，进而间接测出微波频率后调节分路器所产生在两路微波的强度。两路微波在中心汇合后，如果调节适当会产生驻波现象，此时，当其中一路微波与样品接触后会发生共振现象，发生共振后在磁场的作用下，使得样品发生能级分裂，进而通过ESR器测出两能级间的能级差。

No2、对实验现象的分析：由于我没有做出实验现象所以无分析

No3、对实验数据的分析：由于我没有做出实验数据所以无分析

No4、我的结论：

通过本实验，虽然我没有得到任何实验现象和数据，但是我对于实验的基本操作和基本思想有了一定的了解。比如通过两个频率相近的波产生的共振现象，使得间接测量出微波的频率，再比如通过对样品所加强大的磁场，使样品中电子能级分裂，通过仪器检测能级差，再比如两微波在汇聚点产生驻波，间接测出能级差。