研究性实验课题实验3-3电子自旋共振实验研究性课题一、课题背景意义电子自旋共振技术是一项检测具有未成对电子样品的波谱方法，它能获得有意义的物质结构信息和动态信息，在物理学、化学、生物学、生物化学、医学、环境科学、地质探矿等许多领域得到广泛应用。电子自旋共振技术最初是物理学家用来研究某些复杂原子的电子结构、晶体结构、原子偶极矩及分子结构等问题，后来化学家和生物学家把电子自旋共振技术引入化学和生物学领...
实验3-3-2微波电子自旋共振【实验目的】1.理解微波电子自旋共振的工作原理，掌握微波电子自旋共振信号的测量方法。2.观测DPPH自由基的电子自旋共振信号，测量朗德因子、旋磁比和横向弛豫时间。【预习要求】1.什么是电子自旋共振?2.微波波段电子自旋共振如何实现？3.如何调出电子自旋共振信号？4.什么是微波谐振腔？实验中的谐振腔要调节到什么状态？为什么？5．如何测量朗德因子？【实验器材】微波顺磁共振实验装置方框图见图3-...
实验3-3电子自旋共振电子自旋共振（ElectronSpinResonance，ESR）是指电子自旋磁矩在磁场中因吸收电磁辐射而发生的共振跃迁现象。这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁物质中，因此被称为电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）；因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献，所以又被称为电子自旋共振。1924年美籍奥地利物理学家泡利（WolfgangErnstPauli）首先提出了电子自旋的概念，1945年获...
研究性实验课题实验3-2核磁共振实验研究性课题一、课题背景意义处在磁场中的自旋不为零的原子核吸收特定频率的射频场能量产生的共振吸收现象称为核磁共振，吸收能量后的自旋核与周围物质相互作用并以相同的频率退激辐射，共振频率和退激时间（弛豫时间）与物质的种类、结构以及所处环境有关，由核磁共振可以获得原子结构的丰富信息。核磁共振实验分为连续波核磁共振和脉冲核磁共振，后者可以获得样品断层的像，因而脉冲核磁共振...
研究性实验课题塞曼效应实验研究性课题一、课题背景意义塞曼效应是处在磁场中的原子分子能级发生分裂造成谱线分裂的现象，光的偏振态同时也发生了改变，沿着磁场方向传播的光为圆偏振光，垂直于磁场方向传播的光为线偏振光。塞曼效应证实了电子存在量子化的轨道磁矩和自旋磁矩。利用塞曼效应可用来研究原子分子的能级结构或者研究未知的磁场，如1908年美国天文学家海尔等人在威尔逊山天文台利用塞曼效应首次测量到了太阳黑子的...
实验3-1塞曼效应操作流程1.打开桌面上ZeemanEffectApparatus程序，点连接相机图标，下拉菜单请选取正确的视频源选择USB视频设备，点击开始，CCD开始正常工作。2.调节所有器件与光源共轴，并调节各器件相对位置和F—P标准具上的三个螺钉，则能逐渐调出清晰的汞灯绿光的干涉图样。3.加磁场线圈电压到50V，此时电流约5A，能够看到较为清晰的分裂圆环，进一步调节F—P标准具上的三个螺钉，直到看到清晰的分裂圆环。4.点击截图图标，...
实验1-2介质的吸收光谱分析一、填空题Q1答：发射光谱学、吸收光谱学和散射光谱学。Q2答：选择性吸收和一般性吸收。Q3答：比尔－朗伯定律。Q4答：对光栅光谱仪对波长测量值进行修正。Q5答：光谱能量分布Q6答：溴钨灯在可见光范围内的光谱特性与自然光的光谱特性非常接近，可用来模拟自然光光源。Q7答：多个厚度不同二、选择题Q1答：CQ2答：DQ3答：AQ4答：BQ5答：DQ6答：AQ7答：B
近代物理实验题库实验1-2介质的吸收光谱分析一、填空题Q1：光谱学通常分为——————、——————和————————三类。Q2：介质对光的吸收有——————和——————两种形式。Q3：一般而言，介质对光的吸收满足————————规律。Q4：汞灯在本实验中的作用是————————。Q5：WGD组合式光栅光谱仪可实现对光源的————及介质光谱透射率的自动测量。Q6：测量介质对光的吸收采用溴钨灯的缘由是—————...
实验1-1氢原子光谱与里德伯常数的测定一、填空题Q1答：四条，410.17nm,434.05nm,486.13nm,656.28nm。Q2答：巴耳末公式。Q3答：莱曼系、巴耳末系、帕邢系、布喇开系和普丰德系。Q4答：定态假设，跃迁假设Q5答：光栅方程Q6答：电子自旋角动量和轨道角动量相互作用。Q7答：检验氢原子理论可靠性的标准和测量其它物理常数的依据。二、选择题Q1答：BQ2答：AQ3答：BQ4答：CQ5答：DQ6答：BQ7答：C
近代物理实验题库实验1-1氢原子光谱与里德伯常数的测定一、填空题Q1：氢原子光谱在可见光范围内有——条谱线，其波长分别是———、———、——、——。Q2：氢原子光谱在可见光范围内的谱线波长满足的经验公式名称是——————。Q3：氢原子光谱前面五个谱线系分别是—————、————、———、———、———。Q4：波尔建立氢原子理论时提出的两个基本假设分别是————和————。Q5：原子光谱测量仪测量光谱线波长的...
学习指南——实验6-4二氟二氯甲烷分子结构的从头算法1、实验简介宏观物体的运动状态用位置、运动速度和加速度来描述，其运动规律遵循牛顿三定律。但对于质量很小的微观粒子，如分子、原子、电子等，其运动有两个不同于宏观物体的特点：量子化和波粒二象性这些粒子既具有波动性又具有粒子性，其能量和动量是不连续的，作跳跃式增减，经典力学无法反映微观粒子的这些特点。在20世纪初，为了描述微观粒子的这些运动行为，物理学家...
学习指南——实验5-1黑体辐射实验1、实验简介十九世纪末期，经典物理学达到了巅峰时期。开尔文爵士在英国皇家学会所作的讲演中认为：物理学是万丈晴空，但是仍存在着两朵小小的令人不安的乌云，黑体辐射（blackbodyradiation）产生的“紫外灾难”问题，正是其中之一。黑体辐射问题揭示了经典理论的局限性。1900年，德国物理学家普朗克给出了黑体辐射的正确数学表达式，提出了能量子（energyquanta）的概念，从而开创了物理学的...
学习指南——实验4-2-1巨磁电阻1、实验简介磁电阻效应(magnetoresistanceeffect)是指在外加磁场中材料的电阻率发生变化的现象，也称为磁致电阻变化效应。目前发现的磁电阻效应有正常磁电阻(OMR)效应、各向异性磁电阻(AMR)效应、巨磁电阻(GMR)效应、庞磁电阻(CMR)效应和隧道磁电阻(TMR)效应等。巨磁电阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在显著变化的现象。巨磁电阻效应的发现开启了磁电子新技术的...
学习指南——实验3-5光泵磁共振1、实验简介光泵磁共振是把光频跃迁和射频磁共振跃迁相结合的一个物理过程，是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼能级间的磁共振技术。通过探测透过样品的抽运光强来获得光泵磁共振信号，从而使信号功率提高了7～8个数量级。因此光泵磁共振在精密测量原子、分子能级的精细和超精细结构，测量弱磁场及原子频标技术等方面有着广泛应用。2、实验目的“实验目的”是整个实验的灵魂、核心和出发点...
学习指南——实验3-3-1微波电子自旋共振1、实验简介电子自旋共振（ElectronSpinResonance，ESR）是指电子自旋磁矩在磁场中因吸收电磁辐射而发生的共振跃迁现象。这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁物质中，因此被称为电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）；因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献，所以又被称为电子自旋共振。1924年美籍奥地利物理学家泡利（WolfgangErnstPauli）首先...
学习指南——实验3-3-1射频电子自旋共振1、实验简介电子自旋共振（ElectronSpinResonance，ESR）是指电子自旋磁矩在磁场中因吸收电磁辐射而发生的共振跃迁现象。这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁物质中，因此被称为电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）；因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献，所以又被称为电子自旋共振。1924年美籍奥地利物理学家泡利（WolfgangErnstPauli）首先...
学习指南——实验3-2-2脉冲波核磁共振1、实验简介核磁共振（NuclearMagneticResonance，NMR）是指具有磁矩的原子核在磁场中因吸收电磁辐射引起的共振跃迁现象。从1946年布洛赫（F.Bloch）和珀塞尔（E.M.Purcell）发现核磁共振现象到2015年，已经有15位不同领域的科学家，因对核磁共振技术的发展和应用做出重大贡献而获得了诺贝尔奖。这在诺贝尔奖历史上也是罕见的，也说明了核磁共振技术在科学研究和实际应用中的重要性。核磁共...
学习指南——实验3-1塞曼效应1、实验简介塞曼效应是物理学史上的一个著名实验，被认为是19世纪末、20世纪初物理学上最重要的发现之一。一方面，塞曼效应的研究推动了量子理论的发展，在物理学发展史中占有重要地位；另一方面，塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径。在天文学上，塞曼效应还可用来测量太阳和星体表面的磁场强度等。塞曼效应实验是各种磁共振实验的基础。实验项目介绍。2、实验目的...
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量学习指南1、实验简介在微波传输过程中因负载阻抗与波导特性阻抗不匹配而产生驻波，驻波比是描述驻波特性和表征系统匹配程度的基本参量。微波驻波的测量是微波测量中最基本、最重要的内容之一，不仅可以了解微波传输线上的场分布，而且还可以测量波长、阻抗、相移、衰减、Q值等其他参量。晶体检波器是微波测量的基本器件，检波器的检波电流与所测的微波高频电压之间关系一般是非线性的，因...
实验2-1微波测量系统调试与频率测量学习指南1、实验简介微波能量的传输须用微波传输线，因此微波测量系统的原理和结构与普通电路测量系统的均不同。微波测量系统的调整是实现微波测量的基础，主要包括信号源、测量线和阻抗匹配等方面的调整，目的是使测量系统达到最佳工作状态。本实验在理解微波传播特性的基础上，重点学习微波测量系统的基本组成和常用微波器件，掌握微波测量系统的调整方法和技术。2、实验目的“实验目的”是...
