近代物理實驗報告（三）————核磁共振二微波電子自旋共振實驗小組： 實驗班級:指導老日期：2011-11-20實驗目的：通過本實驗掌握核磁共振技術在微波電子自旋共振的應用；熟練掌握實驗所用儀器設備并了解各部分儀器的原理；觀察電子自旋共振（ESR）現象，學習用微波頻段檢測ESR信號的方法；二、實驗原理：物質是由原子和原子核組成，原子核外分布著大量電子，核磁共振技術正是研究電子的磁場和電場之間產生的共振。該實驗的核心是研究微波順磁共振，它的目的是通過電子的自轉研究電子能級之間的關系。所涉及的具體實驗原理見下圖：圖14圖14 微波ESR實驗裝置方框圖41魔T微波源微波源頻率調節隔離器可變衰減器波長表單螺調配器匹配負載隔離器檢波器接示波器Y軸諧振腔樣品電磁鐵23NS掃場線圈接ESR實驗儀如上圖所示，微波源通過管道輸入到裝置中，經過微波源頻率調節器產生可調適量微波，通過隔離器后使微波僅能正向通過。由于實驗所需微波功率不太大，所以本實驗通過可變衰減器來調節輸入裝置中微波的功率。如右圖所示，是一個球形共振腔，它的作用是使會話裝置中的微波產生共振，進而誤差微波的功率，還可以通過共振來測出微波的頻率。測出頻率后，通過岔路器將處理后的微波分為兩路，一路經過樣品，另一路向反方向移動后，在分路點匯合，兩波在此地產生駐波，當產生駐波時，我們會觀察到示波器上有明顯的波腹和波節出現。我們所要的就是產生波節的位置。此時，樣品在電磁體磁場的作用下，能級發生分裂，經過探測儀器探測兩能級之間的能量差（由電子自轉產生）此時便觀察到微波順磁共振現象。光電檢測技術在本實驗的應用：通過兩個頻率相近的波產生的共振現象，由示波器測量它們的頻率;通過對樣品所加強大的磁場，使樣品中電子能級分裂，通過儀器檢測能級差。實驗過程、現象、數據：NO.1實驗過程：打開微波產生器，先預熱30分鐘，產生足量微波；通過查表，觀察微波調節器各刻度所對應的微波值，調節該裝置使產生適當微波功率；通過ESR儀器上的掃場檢波的數值來調節微波的功率，并由示波器測得微波產生共振時的頻率，并作好記錄。調節分路口向內一側的微波所傳播的距離，使分路口上兩路微波在中心處盡可能產生駐波，可在示波器上觀察所產生駐波的波節位置的數值大小。NO、2實驗現象及數據：無實驗現象分析實驗操作、現象、數據以及自己的結論：No1、對實驗操作的分析：這個實驗由于實驗時間比較短，加上儀器比較難調，所以我們沒有做出理想的實驗現象，但是我們對于整個實驗的基本操作有所了解。對于實驗原理我們略懂。簡單分析如下：第一：該實驗裝置的目的產生微波核磁順磁共振現象；第二：由球形共振腔使微波產生共振現象，進而間接測出微波頻率后調節分路器所產生在兩路微波的強度。兩路微波在中心匯合后，如果調節適當會產生駐波現象，此時，當其中一路微波與樣品接觸后會發生共振現象，發生共振后在磁場的作用下，使得樣品發生能級分裂，進而通過ESR器測出兩能級間的能級差。No2、對實驗現象的分析：由于我沒有做出實驗現象所以無分析No3、對實驗數據的分析：由于我沒有做出實驗數據所以無分析No4、我的結論：通過本實驗，雖然我沒有得到任何實驗現象和數據，但是我對于實驗的基本操作和基本思想有了一定的了解。比如通過兩個頻率相近的波產生的共振現象，