电子自旋测量数据处理

五、数据记录与数据处理 电子自旋共振信号如下： 用特斯拉计测得几个方向的磁场大小为： 3350Gs 3353Gs 3352Gs 3331Gs 3348Gs 微波频率f0=9.360GHz g因子的计算： 共振磁场取平均值B0=3350?3353?3352?3331?3348=3346.8Gs=0.33468T 5根据公式f?g?Bh?10－11MeV?T?1，普朗克常数B0，其中波尔磁子?B?5.78838263h?6.6260755?10－34J?s，另外电子电荷e?1.60217733?10－19C,代入计算 hf06.6260755?10?34?9.360?109g???1.9982 ?11?196?BB05.78838263?10?1.60217733?10?10?0.33468DPPH样品的g因子理论值为g’=2.0036 实验值与理论值的相对误差?相对= 2.0036?1.9982?0.27% 2.0036六、实验结果陈述与总结 实验测得微波频率为f0=9.360GHz时，共振磁场为B0=3346.8Gs=0.33468T。经过计算得到DPPH样品的g因子实验值为g=1.9982，与理论值g’=2.0036的相对误差为?相对=0.27%。 本次实验的操作较为简单，但原理比较难理解。要通过电子自旋共振的理论和实验仪器原理两方面来理解，才能更容易理解本实验的原理。本次实验我们学到了电子自旋共振的基本原理，并且知道了如何从实验上测量共振磁场来计算g因子。 七、思考题 1．ESR的基本原理是怎样的？ 答：ESR即电子自旋共振，是属于自旋为1/2的电子在静磁场下的磁共振现象，类似静磁场下自旋1/2原子核有核磁共振之现象，又因利用到电子的顺磁性，故称电子顺磁共振。在分子和固体中，电子轨道运动的角动量要被邻近的原子或离子所产生的电场完全或部分的猝灭，所以分子和固体中的磁矩主要来自于电子自旋磁矩的贡献，正因为电子有1/2的自旋，所以在外加磁场下能级二分，当外加具有此能量差相等的频率电磁波时，便引起能级的跃迁，这就是电子自旋共振。 2．在微波段ESR买验中，应怎样调节微波系统才能搜索到共振信号？为什么？ 答：调节“检波灵敏度”旋钮，使磁共振实验仪的调谐电表只是占满度刻度的2/3以上，仔细反复调节单螺调配器、短路活塞及晶体检波器，使指针减少到不能再小，然后，按“扫场”按钮，调节扫场旋钮使电表指示在满度的一半左右，此时，缓慢的改变电磁铁的励磁电流，当满足磁场共振条件时，在示波器上便可看到ESR信号。 指导教师批阅意见： 成绩评定：