电子顺磁共振幻灯片1.pptVIP

电子自旋共振（ESR）;一、背景介绍 二、实验目的 三、实验原理 四、实验仪器 五、实验内容与步骤 六、注意事项 七、思考题;一、背景介绍 －－概念;1924泡利（Wolfgang Pauli ）在研究光谱的精细结构时提出电子具有自旋磁矩的设想。;Yevgeny Zavoisky (1917-1976) ;电子自旋共振研究的对象是具有未偶（未配对）电子的物质，如具有奇数个电子的原子、分子以及内电子壳层未被充满的离子，受辐射作用产生的自由基及半导体、金属等。通过共振谱线的研究，可以获得有关分子、原子及离子中未偶电子的状态及其周围环境方面的信息，从而得到有关物质结构和化学键的信息，故电子自旋共振是一种重要的近代物理实验技术，在物理、化学、材料、生物、医学等领域有广泛的应用。;二、实验目的;三、实验原理;当电子磁矩μ处于外恒定磁场B（假设沿Z轴）中时，电子磁矩与外磁场发生相互作用，相互作用能为：;磁矩在磁场中的塞曼能级分裂;此时若沿垂直磁场方向施加一交变的磁场，当交变磁场的能量子 时，原子在相邻塞曼能级之间发生共振跃迁，对入射的交变磁场产生强烈吸收，此即为电子自旋共振。通过测量共振频率ω和对应的外磁场B，可计算原子的g因子： ;实现共振的方法;扫场法检测共振信号 ;t;ESR 和NMR 的区别： [1]. ESR 是研究电子磁矩与外磁场的相互作用，即通常认为的电子塞曼效应引起的，而NMR 是研究核磁矩在外磁场中核塞曼能级间的跃迁。 换言之，ESR 和NMR 是分别研究电子磁矩和核磁矩在外磁场中重新取向所需的能量。 [2]. ESR 的共振频率在微波波段。（9.37GHz） NMR 的共振频率在射频波段。（～23MHz） [3]. ESR的灵敏度比NMR 的灵敏度高，ESR检出所需自由基的绝对浓度约在10-8M数量级。 ;DPPH分子结构图;四、实验仪器;1、微波源：;2、隔离器：;3、环形器 ;4、晶体检波器 ;金属;5、阻抗调配器 ;6、谐振腔：;FD-TX-ESR-I 电子顺磁共振仪 ;直流输出：此输出端将会输出0－600mA的电流，通过直流调节电位器来改变输出电流的大小，使用时连接到一组线圈的接线柱上。 扫描输出：此输出端将会输出0－1000mA的交流电流，其大小由扫描调??电位器来改变，使用时连接到一组线圈的接线柱上。 扫频开关：用来改变扫描信号的频率 IN与OUT：此两个接头是一组放大器的输入和输出端，放大倍数为10倍，IN端为放大器的输入端，OUT端为放大器的输出端 X-out：此输出端为一组正玄波的输出端，X轴幅度为正玄波的幅度调节电位器，X轴相位为正玄波的相位调节电位器;五、实验内容与步骤;1－微波源　　2－隔离器　　3－环型器　　4?－扭波导 5－直波导　　6—样品 7—短路活塞 8—检波器;连线方法： 通过连接线将主机上的扫描输出端接到磁铁的一端 将主机上的直流输出端连接在磁铁的另一端 通过Q9连接线将检波器的输出连到示波器上 将微波源与主机相连;直流输出;DPPH顺磁共振谱线的观测;利用计算机记录DPPH的吸收曲线 ;直流输出;吸收曲线实验结果（一次微分信号）;六、注意事项;七、思考题;参考资料;Thank You !