微波电子顺磁共振,微波电子顺磁共振实验报告

('微波电子顺磁共振电子顺磁共振又称电子自旋共振。由于这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，因此被称为电子顺磁共振；因为分子和固体中的磁矩要紧是自旋磁矩的奉献因此又被称为电子自旋共振。简称“EPR〞或“ESR〞。由于电子的磁矩比核磁矩大得多，在同样的磁场下，电子顺磁共振的灵敏度也比核磁共振高得多。在微波和射频范围内都能瞧瞧到电子顺磁现象，本实验使用微波进行电子顺磁共振实验。实验目的1．研究微波波段电子顺磁共振现象。2．测量DPPH中的g因子。3．了解、掌握微波仪器和器件的应用。4．进一步理解谐振腔中TE10波形成驻波的情况，确定波导波长。实验原理本实验有关物理理论方面的原理请参考有关“电子自旋〔顺磁〕共振〞实验“微波参数测量〞实验等有关章节。在外磁场B0中，电子自旋磁矩与B0相互作用，产生能级分裂，其能量差为ΔE=gμBB0〔1〕其中g为自由电子的朗德因子，。在与B0垂直的平面内加一频率为f的微波磁场B1，当满足f=ΔEh=gμBB0h〔2〕时，处于低能级的电子就要汲取微波磁场的能量，在相邻能级间发生共振跃迁，即顺磁共振。在热平衡时，上下能级的粒子数遵从玻尔兹曼分布N2N1=e−ΔE/KT〔3〕由于磁能级间距特别小，ΔE<0，因此N2